Загальний драйвер для будь-якого GPIO, що підтримується gpiod.

Цей драйвер було протестовано на Raspberry Pi, і він також має працювати на Banana Pi, BeagleBone, Pine64 (та ін.) та інших одноплатних комп’ютерах, а також потенційно на інших платформах.

1. Мета

Цей драйвер дозволяє використовувати виводи GPIO аналогічно драйверу паралельного порту на ПК x86. Він може використовувати ті ж генератори кроків, лічильники енкодерів та подібні компоненти.

2. Застосування

loadrt hal_gpio inputs=GPIO5,GPIO6,GPIO12,GPIO13,GPIO16,GPIO17,GPIO18,GPIO19 \
                                outputs=GPIO20,GPIO21,GPIO22,GPIO23,GPIO24,GPIO25,GPIO26,GPIO27 \
                                invert=GPIO20,GPIO27 \
                                reset=GPIO21,GPIO22

Цей драйвер використовує бібліотеку libgpiod-dev та пакет gpiod, який містить низку утиліт для налаштування та запиту GPIO. Назви виводів GPIO у рядку «loadrt» HAL, наведеному вище, повинні відповідати назвам, наданим командою gpioinfo.

Зразок виводу (скорочений):

$ gpioinfo
gpiochip0 - 54 lines:
        line   0:     "ID_SDA"       unused   input  active-high
        line   1:     "ID_SCL"       unused   input  active-high
        line   2:       "SDA1"       unused   input  active-high
        line   3:       "SCL1"       unused   input  active-high
        line   4:  "GPIO_GCLK"       unused   input  active-high
        line   5:      "GPIO5"       unused   input  active-high
        line   6:      "GPIO6"       unused   input  active-high
        line   7:  "SPI_CE1_N"       unused   input  active-high
        line   8:  "SPI_CE0_N"       unused   input  active-high
        line   9:   "SPI_MISO"       unused   input  active-high
        line  10:   "SPI_MOSI"       unused   input  active-high
        line  11:   "SPI_SCLK"       unused   input  active-high
        line  12:     "GPIO12"       unused   input  active-high
        line  13:     "GPIO13"       unused   input  active-high
        line  14:       "TXD1"       unused   input  active-high
        line  15:       "RXD1"       unused   input  active-high
        line  16:     "GPIO16"       unused   input  active-high
        line  17:     "GPIO17"       unused   input  active-high
        line  18:     "GPIO18"       unused   input  active-high
        line  19:     "GPIO19"       unused   input  active-high
        line  20:     "GPIO20"       unused  output  active-high
...

Список вхідних та/або вихідних контактів слід вказати, як показано у прикладі вище. Символ \ використовується для продовження рядка в HAL і служить для поліпшення читабельності. Імена контактів чутливі до регістру, і в рядках не повинно бути пробілів, ні між списками контактів, розділених комами, ні між знаками «=».

Додаткові модифікатори є

інвертувати: (дійсно лише для виходів). Інвертує значення фізичного виводу відносно значення в HAL.
скинути: (дійсне тільки для виходів). Якщо будь-які контакти виділені в список «reset», то буде створено параметр HAL hal_gpio.reset_ns. Це не матиме ніякого ефекту, якщо функція hal_gpio.reset не буде додана до потоку реального часу. Вона повинна бути розміщена після функції hal_gpio.write і повинна знаходитися в тому ж потоці. Поведінка цієї функції еквівалентна аналогічній функції в драйвері hal_parport і дозволяє виконувати імпульс кроку в кожному циклі потоку. Якщо час hal_gpio.reset_ns встановлено довше, ніж 1/4 періоду потоку, до якого він додається, то значення буде зменшено до 1/4 періоду потоку. Існує нижня межа тривалості імпульсу. Наприклад, при 8 контактах у списку виводів ширина імпульсу не може бути меншою за 5000 нс на RPi4.

Наступні функції підтримуються у всіх версіях, але працюють лише у випадку, якщо встановлено версію libgpiod_dev >= 1.6. Вони повинні використовуватися так само, як і параметри, описані вище, і змінюють електричні параметри контактів GPIO, якщо це підтримується апаратним забезпеченням.

opendrain

відкритий код

упередженийвимкнути

розкривний список

підтягування

Версію встановленої libgpiod-dev можна визначити командою gpioinfo -v

3. Піни

hal_gpio.NAME-in - HAL_OUT Значення вхідного виводу, що подається до HAL
hal_gpio.NAME-in-not - HAL_OUT Інвертована версія вищезазначеного, для зручності
hal_gpio.NAME-out - HAL_IN використовує цей контакт для передачі значення біта HAL на фізичний вихід

4. Параметри

hal_gpio.reset_ns - HAL_RW - "setp" - цей параметр керує тривалістю імпульсу виводів, доданих до списку "скидання". Значення буде обмежене між 0 та періодом потоку / 4.

5. Функції

hal_gpio.read – Додайте це до базового потоку, щоб оновити значення виводів HAL відповідно до значень фізичного входу.
hal_gpio.write – Додайте це до базового потоку, щоб оновити фізичні піни відповідно до значень HAL.
hal_gpio.reset – Експортується лише за умови, що у списку скидання визначено контакти. Його слід розмістити після функції "write" та в тому ж потоці.

Зазвичай функція «read» буде розташована на початку списку викликів, перед будь-якими лічильниками енкодера, а функція «write» буде розташована пізніше у списку викликів, після stepgen.make-pulses.

6. Ідентифікація PIN-коду

Використовуйте імена контактів, повернуті утилітою gpioinfo. Вона використовує дані дерева пристроїв. Якщо встановлена ОС не має бази даних дерева пристроїв, то всі контакти будуть називатися «unnamed» (або подібним чином), і цей драйвер не можна буде використовувати.

Подальше оновлення цього драйвера може дозволити доступ за індексним номером, але наразі це не підтримується.

7. Вирішення проблем із дозволами.

Якщо під час завантаження драйвера з’являються повідомлення «доступ заборонено», спробуйте виконати наступні дії: (Для Raspbian це не повинно бути необхідним, а для платформ, відмінних від Pi, потрібно буде змінити ім’я мікросхеми GPIO відповідно до фактичного)

Створіть нову групу gpio за допомогою команди
```
sudo groupadd gpio
```

Потім, щоб налаштувати дозволи для групи "gpio", створіть файл під назвою 90-gpio-access у каталозі /etc/udev/rules.d/ з наступним вмістом (він скопійований з інсталяції Raspbian)

SUBSYSTEM=="bcm2835-gpiomem", GROUP="gpio", MODE="0660"
SUBSYSTEM=="gpio", GROUP="gpio", MODE="0660"
SUBSYSTEM=="gpio*", PROGRAM="/bin/sh -c '\
        chown -R root:gpio /sys/class/gpio && chmod -R 770 /sys/class/gpio;\
        chown -R root:gpio /sys/devices/virtual/gpio &&\
        chmod -R 770 /sys/devices/virtual/gpio;\
        chown -R root:gpio /sys$devpath && chmod -R 770 /sys$devpath\
'"

SUBSYSTEM=="pwm*", PROGRAM="/bin/sh -c '\
        chown -R root:gpio /sys/class/pwm && chmod -R 770 /sys/class/pwm;\
        chown -R root:gpio /sys/devices/platform/soc/*.pwm/pwm/pwmchip* &&\
        chmod -R 770 /sys/devices/platform/soc/*.pwm/pwm/pwmchip*\
'"

Додайте користувача, який запускає LinuxCNC, до групи gpio за допомогою
```
sudo usermod -aG gpio <username>
```

8. Автор

Енді П’ю

9. Відомі помилки

Наразі жодного.