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——一種低成本、高效率的通信方式
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)中的通訊設(shè)備的要求也越來越高。其中，串口通信作為一種傳統(tǒng)的通訊方式，在許多智能終端設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的串口通訊設(shè)備價(jià)格較高，體積較大，成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的瓶頸之一。而GPIO模擬串口通訊技術(shù)的出現(xiàn)，為大家提供了一種低成本、高效率的替代方案。
1、GPIO介紹
GPIO即General Purpose Input/Output，是Linux系統(tǒng)中I/O的一種通用接口控制。它主要是將電路板上的管腳直接映射到處理器的I/O接口中，通過編寫應(yīng)用程序?qū)PIO輸入輸出狀態(tài)的控制來完成對(duì)外設(shè)的控制。GPIO的應(yīng)用相比其他I/O接口更靈活，它能夠簡(jiǎn)易地實(shí)現(xiàn)多種通訊方式。
2、串口通訊協(xié)議
串口通訊協(xié)議是一種在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中使用的通信協(xié)議。串口通訊協(xié)議使用不同的線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，常見的有RS232、RS422、RS485等標(biāo)準(zhǔn)。其中，RS232是最常用的串行通訊接口之一，可以將數(shù)據(jù)傳輸速率提高到115200bps，通信距離達(dá)到50米左右。
3、GPIO模擬串行通訊
GPIO模擬串行通訊是一種使用GPIO控制來模擬串行通訊傳輸?shù)姆绞?。它需要的硬件資源少，成本較低，可以適用于許多嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景。GPIO模擬串行通訊與傳統(tǒng)的串口通訊協(xié)議相比，速率一般較低，通訊距離相對(duì)較短，但對(duì)于一些小型、低速設(shè)備的通訊需求，是一種較為實(shí)用的通訊方式。
在Linux系統(tǒng)中使用GPIO模擬串行通訊時(shí)，需要安裝相關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序。通常情況下，GPIO的使用這依賴于系統(tǒng)內(nèi)核的支持。在Linux系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)程序 I2C-GPIO 是一個(gè)支持 GPIO 模擬串口通訊的驅(qū)動(dòng)程序。使用I2C-GPIO驅(qū)動(dòng)，可以將GPIO直接連接到硬件中的串口設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
示例應(yīng)用：
我們可以通過一個(gè)實(shí)例來看一下如何使用GPIO模擬串口通訊。假設(shè)在嵌入式系統(tǒng)中，我們需要通過串口通訊將設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸至控制器上。我們可以通過GPIO模擬串口通訊實(shí)現(xiàn)。具體步驟如下：
1.連接好串口通訊線路。在系統(tǒng)通電前，連接好嵌入式系統(tǒng)中的GPIO引腳和串口線路。
2.啟用驅(qū)動(dòng)程序。在Linux系統(tǒng)中，使用以下命令啟用 GPIO 模擬串口通訊驅(qū)動(dòng)程序：
$ sudo modprobe i2c-gpio
3.設(shè)定 I2C-GPIO驅(qū)動(dòng)參數(shù)。在啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)程序后，使用以下命令設(shè)置驅(qū)動(dòng)參數(shù)：
$ sudo i2c-gpio-custom add 4 80 400
上述命令中，“4”表示 I2C-GPIO 節(jié)點(diǎn)的編號(hào)，“80”和“400”分別表示 SCL 和 SDA 的 GPIO 引腳號(hào)。
4.完成串口通訊。使用串口通訊協(xié)議完成設(shè)備和控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸?？梢跃帉懴嚓P(guān)應(yīng)用程序，通過 GPIO 控制數(shù)據(jù)的輸入輸出。
通過上述步驟，我們可以成功地在嵌入式系統(tǒng)中使用 GPIO 模擬串口通訊完成數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備和控制器的無縫連接。
：
GPIO模擬串口通訊是一種低成本、高效率的通訊方式，被廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)等嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中。它主要通過 GPIO 控制來模擬傳統(tǒng)的串口通訊協(xié)議，使得與外界設(shè)備的通訊成為了更為靈活、簡(jiǎn)易的過程。要想實(shí)現(xiàn) GPIO 模擬串口通訊，主要需要完成以下幾個(gè)步驟：連接好串口通訊線路，啟用驅(qū)動(dòng)程序，設(shè)定 I2C-GPIO 驅(qū)動(dòng)參數(shù)，并使用串口協(xié)議完成數(shù)據(jù)傳輸。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 請(qǐng)教一個(gè)串口和GPIO的問題
- linux uboot 怎樣讀gpio
請(qǐng)教一個(gè)串口和GPIO的問題
函數(shù)gpio_getData是讀取gpio引腳的電平狀態(tài)，也是TTL電歲森平，而串口發(fā)送過來的數(shù)據(jù)也是TTL電平，所以是可以用庫(kù)函數(shù)gpio_getData讀取的。但是串口發(fā)送過來的數(shù)據(jù)是一個(gè)字節(jié)，但是你直接用攜嫌庫(kù)函數(shù)gpio_getData讀取到的數(shù)據(jù)是不正確的。如果你用的是普通IO口，需要根據(jù)串口時(shí)序編寫函數(shù)，也就是所謂的模擬串口接收！你用的什么單片機(jī)？應(yīng)該自帶有串口吧？如果你用的是單片機(jī)自帶的串口，就只需要編辯雀手寫一個(gè)字節(jié)的接收函數(shù)就夠了。
linux uboot 怎樣讀gpio
在u-boot中操作某個(gè)寄敬余存器：
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print?
reg = readl(IOMUXC_BASE_ADDR + IOMUXC_REG_GPR1);
reg &= ~IOMUXC_REG_GPR1_ACTCS0_MASK;
writel(reg, IOMUXC_BASE_ADDR + IOMUXC_REG_GPR1);
其中IOMUXC_BASE_ADDR是物理地址，跟蹤代碼發(fā)現(xiàn)writel操作如下：
#define writel(v,a) __arch_putl(v,a)
#define __arch_putl(v,a) (*(volatile unsigned int *)(a) = (v))
所以在uboot里面配置寄存相如睜當(dāng)于是給物理地址直接賦值，volatile的意思是提醒編譯器需要存儲(chǔ)或讀取這個(gè)變量的時(shí)候，渣稿歲都會(huì)直接從變量地址中讀取數(shù)據(jù)
而在內(nèi)核中，上面的寫法是無法運(yùn)行的，會(huì)提示虛擬地址錯(cuò)誤。在內(nèi)核中通常是通過虛擬地址來給物理地址賦值，所以需要將物理地址轉(zhuǎn)換成虛擬地址
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print?
reg = __raw_readl(ioremap(IOMUXC_BASE_ADDR + IOMUXC_REG_GPR1,4));
reg &= ~IOMUXC_REG_GPR1_ACTCS0_MASK;
reg &= ~IOMUXC_REG_GPR1_ADDRS0_MASK;
reg |= ((CS0_NORFLASH_SIZE | IOMUXC_REG_GPR1_ACTCS0));
__raw_writel(reg, ioremap(IOMUXC_BASE_ADDR + IOMUXC_REG_GPR1,4));
這里的ioremap是將物理地址IOMUXC_BASE_ADDR轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的虛擬地址，4表示4個(gè)字節(jié)，即32位的地址。
u-boot下讀寫gpio：
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