1.WiringPi库介绍
(1)Wiringpi是一个很棒的树莓派IO控制库,提供了丰富的接口:GPIO控制,中断,多线程等等,java的pi4j项目也是基于wiringpi
(2)在使用wiringPi库时,你需要包含头文件 #include<wiringPi.h>。凡是写wiringPi的程序,都包含这个头文件。
2.WiringPi库安装编译和运行
(1)安装
进入wiringPi的官网下载安装包
进入安装包所在的目录执行以下命令
tar xfz wiringpixxx.tar.gz
cd wiringpixxx
/build
验证wiringPi是否安装成功,输入gpio-v,会在终端中输出wiringpi的信息,否则安装失败
(2)编译和运行
编译: gcc xxx.c ‐o xxx ‐lwiringpi
运行: sudo ./xxx
3.硬件初始化函数
使用wiringpi时,必须在执行任何操作前初始化树莓派,否则程序不能正常工作
可以调用下表函数之一进行初始化,它们都会返回一个int,返回-1表示初始化失败。
int wiringPiSetup (void) | 返回:执行状态,-1表示失败 | 当使用这个函数初始化树莓派引脚时,程序使用的是wiringPi 引脚编号表。引脚的编号为 0~16 需要root权限 |
int wiringPiSetupGpio (void) | 返回执行状态,-1表示失败 | 当使用这个函数初始化树莓派引脚时,程序中使用的是BCM GPIO 引脚编号表。 需要root权限 |
wiringPiSetupPhys(void) | 不常用,不做介绍 | / |
wiringPiSetupSys (void) ; | 不常用,不做介绍 | / |
4. 通用GPIO控制函数
void pinMode (int pin, int mode) | pin:配置的引脚 mode:指定引脚的IO模式 可取的值:INPUT、OUTPUT、PWM_OUTPUT,GPIO_CLOCK
|
只有wiringPi编号下的7(BCM下的4号)支持GPIO_CLOCK输出 |
void digitalWrite (int pin, int value) | pin:控制的引脚 value:引脚输出的电平值。 可取的值:HIGH,LOW分别代表高低电平 |
让对一个已近配置为输出模式的 引脚 输出指定的电平信号 |
int digitalRead (int pin) | pin:读取的引脚 返回:引脚上的电平,可以是LOW HIGH 之一 |
读取一个引脚的电平值 LOW HIGH ,返回 |
void analogWrite(int pin, int value) | pin:引脚 value:输出的模拟量 |
模拟量输出 树莓派的引脚本身是不支持AD转换的,也就是不能使用模拟量的API, 需要增加另外的模块 |
int analogRead (int pin) | pin:引脚 返回:引脚上读取的模拟量 |
模拟量输入 树莓派的引脚本身是不支持AD转换的,也就是不能使用模拟量的API, 需要增加另外的模块 |
void pwmWrite (int pin, int value) | pin:引脚 value:写入到PWM寄存器的值,范围在0~1024之间。 |
输出一个值到PWM寄存器,控制PWM输出。 pin只能是wiringPi 引脚编号下的1脚(BCM下的18脚) |
void pullUpDnControl (int pin, int pud) | pin:引脚 pud:拉电阻模式 可取的值:PUD_OFF 不启用任何拉电阻。关闭拉电阻。 |
对一个设置IO模式为 INPUT 的输入引脚设置拉电阻模式。 与Arduino不同的是,树莓派支持的拉电阻模式更丰富。 树莓派内部的拉电阻达50K欧姆 |
5.时间控制函数
unsigned int millis (void) | 这个函数返回 一个 从你的程序执行 wiringPiSetup 初始化函数(或者wiringPiSetupGpio ) 到 当前时间 经过的 毫秒数。 返回类型是unsigned int,最大可记录 大约49天的毫秒时长。 |
unsigned int micros (void) | 这个函数返回 一个 从你的程序执行 wiringPiSetup 初始化函数(或者wiringPiSetupGpio ) 到 当前时间 经过的 微秒数。 返回类型是unsigned int,最大可记录 大约71分钟的时长。 |
void delay (unsigned int howLong) | 将当前执行流暂停 指定的毫秒数。因为Linux本身是多线程的,所以实际暂停时间可能会长一些。参数是unsigned int 类型,最大延时时间可达49天 |
void delayMicroseconds (unsigned int howLong) | 将执行流暂停 指定的微秒数(1000微秒 = 1毫秒 = 0.001秒)。 因为Linux本身是多线程的,所以实际暂停时间可能会长一些。参数是unsigned int 类型,最大延时时间可达71分钟 |
6.中断
wiringPi提供了一个中断处理注册函数,它只是一个注册函数,并不处理中断。他无需root权限。
int wiringPiISR (int pin, int edgeType, void (*function)(void)) | 返回值:返回负数则代表注册失败 pin:接受中断信号的引脚 edgeType:触发的方式。 INT_EDGE_FALLING:下降沿触发 function:中断处理函数的指针,它是一个无返回值,无参数的函数。 |
注册的函数会在中断发生时执行 和51单片机不同的是:这个注册的中断处理函数会和main函数并发执行(同时执行,谁也不耽误谁) 当本次中断函数还未执行完毕,这个时候树莓派又触发了一个中断,那么这个后来的中断不会被丢弃,它仍然可以被执行。但是wiringPi最多可以跟踪并记录后来的仅仅1个中断,如果不止1个,则他们会被忽略,得不到执行 |
7.softPwm,软件实现的PWM
树莓派硬件上支持的PWM输出的引脚有限,为了突破这个限制,wiringPi提供了软件实现的PWM输出API。
需要包含头文件:#include <softPwm.h>
编译时需要添pthread库链接 -lpthread
int softPwmCreate (int pin, int initialValue, int pwmRange) | pin:用来作为软件PWM输出的引脚 initalValue:引脚输出的初始值 pwmRange:PWM值的范围上限 建议使用100. 返回:0表示成功。 |
使用一个指定的pin引脚创建一个模拟的PWM输出引脚 |
void softPwmWrite (int pin, int value) | pin:通过softPwmCreate创建的引脚 value:PWM引脚输出的值 |
更新引脚输出的PWM值 |
8.串口通信
使用时需要包含头文件:#include <wiringSerial.h>
int serialOpen (char *device, int baud) | device:串口的地址,在Linux中就是设备所在的目录。 默认一般是"/dev/ttyAMA0",我的是这样的。 baud:波特率 返回:正常返回文件描述符,否则返回-1失败。 |
打开并初始串口 |
void serialClose (int fd) |
fd:文件描述符 | 关闭fd关联的串口 |
void serialPutchar (int fd, unsigned char c) | fd:文件描述符 c:要发送的数据 |
发送一个字节的数据到串口 |
void serialPuts (int fd, char *s) | fd:文件描述符 s:发送的字符串,字符串要以'\0'结尾 |
发送一个字符串到串口 |
void serialPrintf (int fd, char *message, …) | fd:文件描述符 message:格式化的字符串 |
像使用C语言中的printf一样发送数据到串口 |
int serialDataAvail (int fd) | fd:文件描述符 返回:串口缓存中已经接收的,可读取的字节数,-1代表错误 |
获取串口缓存中可用的字节数。 |
int serialGetchar (int fd) | fd:文件描述符 返回:读取到的字符 |
从串口读取一个字节数据返回。 如果串口缓存中没有可用的数据,则会等待10秒,如果10后还有没,返回-1 所以,在读取前,做好通过serialDataAvail判断下。 |
void serialFlush (int fd) | fd:文件描述符 |
刷新,清空串口缓冲中的所有可用的数据。 |
*size_t write (int fd,const void * buf,size_t count) | fd:文件描述符 buf:需要发送的数据缓存数组 count:发送buf中的前count个字节数据 返回:实际写入的字符数,错误返回-1 |
这个是Linux下的标准IO库函数,需要包含头文件#include <unistd.h> 当要发送到的数据量过大时,wiringPi建议使用这个函数。 |
*size_t read(int fd,void * buf ,size_t count); | fd:文件描述符 buf:接受的数据缓存的数组 count:接收的字节数. 返回:实际读取的字符数。 |
这个是Linux下的标准IO库函数,需要包含头文件#include <unistd.h> 当要接收的数据量过大时,wiringPi建议使用这个函数。 |
参考大佬lulipro - 博客园