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GPIO常用编程方式和区别
树莓派的GPIO编程控制方式有使用wiringPi库、BCM2835库、RPi.GPIO库。
其中wiringPi库、BCM2835库是使用C\C++编程，RPi.GPIO是使用python编程方式。下面将实现这3种方式的安装和控制。
函数库的安装
wiringPi
WiringPi是应用于树莓派平台的GPIO控制库函数，WiringPi中的函数类似于Arduino的Wiring系统
安装相关的库，你可以先尝试下面这个指令，但是如果使用我第一节的镜像多半会失败，报错没有可安装候选，如果能成功更好
sudo apt-get install wiringpi
不成功采用其他方法。如果树莓派是32位系统，输入以下指令，但是我没试过不知可不可以，因为我是64位。
wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb
sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb
我的是64位系统，输入
sudo apt-get update
sudo apt-get install build-essential
git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi.git
# 如果不出意外，你的clone应该是成功不了，你可以自己下载后，然后使用MobaXterm将文件夹传上去，
# 我在software文件夹提供了我记笔记时的文件包，但是我的可能不是最新的。
cd WiringPi
./build
以上，参考文章apt-get install wiringpi errors All In One
然后就可以使用以下信息查看安装是否完成。
gpio -v
gpio readall
如果能够打印版本信息和引脚信息，即是完成了安装。
BCM2835库
bcm2835库是树莓派cpu芯片的库函数，相当于stm32的固件库一样，底层是直接操作寄存器。而wiringPi库和python的RPi.GPIO库其底层都是通过读写linux系统的设备文件操作设备。
从BCM2835的官网下载最新的库，然后放到树莓派解压安装，我下载的时候是1.75的版本，也会放在我的开源软件文件夹中。
tar -zxvf bcm2835-1.75.tar.gz
cd bcm2835-1.75
./configure
make
sudo make check
sudo make install
这样就安装完成了
RPi.GPIO
如果是按照我之前第一节的安装步骤安装的话，他应该会默认安装RPi.GPIO，而且该固件默认的python是python3，这可能和以前部分教程说的python2不太一样，这点需要注意，如果你不是下的我上篇博客说的版本，需要自己去找教程安装python3和对应的RPi.GPIO。可以使用python测试
pi@raspberrypi:~ $ python
Python 3.11.2 (main, May 2 2024, 11:59:08) [GCC 12.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import RPi.GPIO as GPIO
>>> GPIO.setmode(GPIO.BCM)
>>> GPIO.setup(18,GPIO.OUT)
>>> GPIO.output(18,GPIO.HIGH)
>>> GPIO.output(18,GPIO.LOW)
>>> exit()
应该是没问题的，我都可以通过。
控制GPIO口输出
首先，树莓派的GPIO口，不同的库给他的编号不同，有基本的功能名编的引脚，然后BCM库有一种编码，然后是wiringPi有一种编码。我们下面的代码将控制GPIO.1的输出高低电平的变换，他在BCM编码是18，在WiringPi是1，具体的编码对应可以看上面gpio readall打印的引脚信息。
wiringPi
1、int wiringPiSetup (void)
返回:执行状态，-1表示失败
使用wiringPi时，你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。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
2、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
3、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
4、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
下面就是写了一个使用wiringPi的控制0号端口高低电平变化的代码。c文件名我命名为main.c
#include <wiringPi.h>#define LED 1int main(void)
{if(wiringPiSetup() < 0) return 1;pinMode(LED,OUTPUT); //设置引脚为输出模式while (1){digitalWrite(LED,1);delay(1000);//延时1000msdigitalWrite(LED,0);delay(1000);}
}
然后编译这段代码
cc -Wall -o main main.c -lwiringPi
-Wall 表示编译时显示所有警告，-lwiringPi 表示编译时动态加载 wiringPi 库
编译完成后调用生成的main文件
sudo ./main
然后可以用示波器啥的，或者自己连接的LED灯在这个引脚上，就可以查看到变化。、
想要停止这个程序，Ctrl+c即可。
bcm2835库
1、int bcm2835_init (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。
2、void bcm2835_gpio_fsel(uint8_t pin, uint8_t mode);
pin：配置的引脚
mode:指定引脚的IO模式
可取的值：BCM2835_GPIO_FSEL_INPT、BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP或者另外6个alternate function中的一个
3、void bcm2835_gpio_write(uint8_t pin, uint8_t on);
pin：控制的引脚
on：引脚输出的电平值。
可取的值：HIGH，LOW分别代表高低电平
bcm的引脚编号和wiringPi不同，需要注意，下面是一个实际例子
#include <bcm2835.h>#define PIN 18int main(int argc,char **argv)
{if(!bcm2835_init()) //初始化BCM相关的return 1;bcm2835_gpio_fsel(PIN,BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP); //设置为输出模式while(1){bcm2835_gpio_write(PIN,HIGH); bcm2835_delay(500);//延时500msbcm2835_gpio_write(PIN,LOW);bcm2835_delay(500);}bcm2835_close();return 0;
}
然后编译这段代码
gcc -Wall main.c -o main -lbcm2835
-Wall 表示编译时显示所有警告，-lbcm2835 表示编译时动态加载bcm2835 库
编译完成后调用生成的main文件
sudo ./main
然后可以用示波器啥的，或者自己连接的LED灯在这个引脚上，就可以查看到变化。、
想要停止这个程序，Ctrl+c即可。
RPi.GPIO
直接给代码了，python应该比较好理解，具体的实现注释放在代码里面
#!/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-
import RPi.GPIO as GPIO
import timeLED = 18GPIO.setmode(GPIO.BCM) #采用BCM编号方式
GPIO.setup(LED,GPIO.OUT) #设置输出模式try:while True:GPIO.output(LED,GPIO.HIGH)time.sleep(1)//延时1sGPIO.output(LED,GPIO.LOW)time.sleep(1)
except:print("except")GPIO.cleanup()
