【樹莓派】寫Driver控制GPIO

　　控制RPi的GPIO方法很多，在User Space下可以透過讀寫/dev/mem或是/sys/class/gpio來控制輸出與讀取狀態；在Kernel Space下就要自己寫一個Driver（或稱為核心模組）來實現了！另外有高手寫了WiringPi讓大家可以簡單透過python來實現IO控制（包括I2C與SPI），也提供API讓C語言之類的程式進行調用。
　　這篇文章提供一個簡單的範例，示範如何寫一個驅動程式控制RPi的GPIO。
　　首先查看電路圖（Schematic），挑選GPIO_GEN0來連接LED燈正極，並將LED負極接到旁邊的地（Ground，Pin9），如此一來把Pin11設為1就會點亮LED燈，設為0就會讓LED熄滅。

　　上圖的GPIO_GEN0是Pin11，但這個Pin11指的是P1這個連接頭（Header）的編號，實際上我們要控制的是BCM2835（RPi的ARM核心）接腳，所以得在電路圖上找尋GPIO_GEN0在核心上對應的GPIO編號，查看下圖得知是GPIO17。

確定好要控制的GPIO編號後，就可以來撰寫驅動程式了，直接看Code
rpi.c

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/gpio.h>

#define DRIVER_AUTHOR    "YS Wang <yaushung AT gmail.com>"
#define DRIVER_DESC    "RPi GPIO Output Demo"
#define GPIO0_PIN    17
#define GPIO0_DESC    "GPIO0"
#define GPIO0_DEVICE_DESC   "GPIO17Output"

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR);
MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC);

int rpi_init(void) {
 printk(KERN_NOTICE "Hello, RPi !\n");
 
 if (gpio_request(GPIO0_PIN, GPIO0_DESC)) {
  printk("[%s] Request fail\n", GPIO0_DESC);
  return -EIO;
 }

 printk(KERN_ALERT "[%s] Request Pin%d ... Success.\n",
  GPIO0_DESC, GPIO0_PIN);

 gpio_direction_output(GPIO0_PIN, 1);

 return 0;
}

void rpi_exit(void) {
 printk(KERN_ALERT "Goodbye, RPi\n");
 gpio_direction_output(GPIO0_PIN, 0);
 gpio_free(GPIO0_PIN);
 return;
}

module_init(rpi_init);
module_exit(rpi_exit);

Makefile

# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

CFILES  = rpi.c

obj-m += rpi.o
sample-objs := $(CFILES:.c=.o)

all:
 make -C /home/acos/rpi/linux M=$(PWD) modules

clean:
 make -C /home/acos/rpi/linux M=$(PWD) clean

直接下make（make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-）指令就會產生rpi.ko模組檔案，接著把檔案複製到RPi上執行

sudo insmod rpi.ko      # 模組載入，這時會看到LED點亮
sudo rmmod rpi      # 模組卸除，這時會看到LED熄滅

編譯環境設置可以參考這篇文章。