WiringPi for RK3399

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1 Introduction to WiringPi

The wiringPi library was initially developed by Gordon Henderson in C. It has libraries to access GPIO, I2C, SPI, UART, PWM and etc. Because its APIs are very similar to Arduino's APIs it is very popular among developers.
The wiringPi library has various libraries, header files and a commandline utility:gpio. The gpio utility can be used to read and write GPIO pins.

The wiringPi library was initially developed for BCM2835, and has been ported to FriendlyELEC-RK3399. It works with NanoPi M4, NanoPi NEO4 and NanoPC-T4.

当前提供的WiringPi版本：2.44
WiringPi项目主页: http://wiringpi.com

我们同时为FriendlyELEC-RK3399平台提供了wiringPi的Python版本，请前往这里查看: WiringPi-Python for RK3399/zh

2 支持的OS

  • FriendlyCore
  • FriendlyDesktop

注：最新版本ROM中已经默认预装 wiringPi，也可以参照本文的方法手动安装

3 支持的开发板

  • NanoPC T4
  • NanoPi M4
  • NanoPi NEO4

4 wiringPi在T4/M4/NEO4上的安装

通过ssh，或者串口终端进入开发板的命令行，用以下命令安装: 

# 删除旧的实现
wget http://112.124.9.243:8888/wiringpi/friendlyelec-rk3399/remove_oldversion_wiringPi.sh
chmod 755 remove_oldversion_wiringPi.sh
sudo ./remove_oldversion_wiringPi.sh
# 下载并安装wiringPi for RK3399
wget http://112.124.9.243:8888/wiringpi/friendlyelec-rk3399/wiringpi-v2.44-friendlyelec-rk3399.deb
sudo dpkg -i  wiringpi-v2.44-friendlyelec-rk3399.deb

4.1 测试安装

通过以下指令可以测试wiringPi是否安装成功: 

gpio readall

如果安装成功会显示开发板的针脚布局，例如NanoPi M4会显示如下信息： 

root@NanoPi-M4:~# gpio readall
 +------+-----+----------+------+ Model  NanoPi-M4 +------+----------+-----+------+
 | GPIO | wPi |   Name   | Mode | V | Physical | V | Mode |   Name   | wPi | GPIO |
 +------+-----+----------+------+---+----++----+---+------+----------+-----+------+
 |      |     |     3.3V |      |   |  1 || 2  |   |      | 5V       |     |      |
 |      |     | I2C2_SDA |      |   |  3 || 4  |   |      | 5V       |     |      |
 |      |     | I2C2_SCL |      |   |  5 || 6  |   |      | GND(0V)  |     |      |
 |   32 |   7 | GPIO1_A0 |  OUT | 0 |  7 || 8  |   | ALT  | GPIO4_C1 | 15  |  145 |
 |      |     |  GND(0V) |      |   |  9 || 10 |   | ALT  | GPIO4_C0 | 16  |  144 |
 |   33 |   0 | GPIO1_A1 |   IN | 0 | 11 || 12 | 1 | IN   | GPIO1_C2 | 1   |  50  |
 |   35 |   2 | GPIO1_A3 |   IN | 0 | 13 || 14 |   |      | GND(0V)  |     |      |
 |   36 |   3 | GPIO1_A4 |   IN | 0 | 15 || 16 | 0 | IN   | GPIO1_C6 | 4   |  54  |
 |      |     |     3.3V |      |   | 17 || 18 | 0 | IN   | GPIO1_C7 | 5   |  55  |
 |      |     | UART4_TX |      |   | 19 || 20 |   |      | GND(0V)  |     |      |
 |      |     | UART4_RX |      |   | 21 || 22 | 0 | IN   | GPIO1_D0 | 6   |  56  |
 |      |     | SPI1_CLK |      |   | 23 || 24 |   |      | SPI1_CSn |     |      |
 |      |     |  GND(0V) |      |   | 25 || 26 |   | ALT  | GPIO4_C5 | 11  |  149 |
 |      |     | I2C2_SDA |      |   | 27 || 28 |   |      | I2C2_SCL |     |      |
 |      |     | I2S0_LRX |      |   | 29 || 30 |   |      | GND(0V)  |     |      |
 |      |     | I2S0_LTX |      |   | 31 || 32 |   |      | I2S_CLK  |     |      |
 |      |     | I2S0_SCL |      |   | 33 || 34 |   |      | GND(0V)  |     |      |
 |      |     | I2S0SDI0 |      |   | 35 || 36 |   |      | I2S0SDO0 |     |      |
 |      |     | I2S0I1O3 |      |   | 37 || 38 |   |      | I2S0I2O2 |     |      |
 |      |     |  GND(0V) |      |   | 39 || 40 |   |      | I2S0I3O1 |     |      |
 +------+-----+----------+------+---+----++----+---+------+----------+-----+------+
root@NanoPi-M4:~#

5 wiringPi示例

将一个Matrix - LED通过连接至开发板，引脚的连接对应如下：

Matrix-LED T4/M4/NEO4开发板
S Pin7
V Pin4
G Pin6

接下来我们用wiringPi实现一个LED闪烁的例子,
在代码中使用数字7来操作Pin7这个引脚:

5.1 C语言示例

创建一个C源文件： 

vi test.c

然后键入如下代码: 

#include <wiringPi.h>
int main(void)
{
  wiringPiSetup() ;
  pinMode (7, OUTPUT) ;
  for(;;)
  {
    digitalWrite(7, HIGH) ;
    delay (500) ;
    digitalWrite(7,  LOW) ;
    delay (500) ;
  }
}

编译test.c并运行： 

gcc -Wall -o test test.c -lwiringPi -lwiringPiDev -lpthread -lrt -lm -lcrypt
sudo ./test

看到LED灯一闪一闪的，就表示成功了。

5.2 Shell示例

创建一个shell脚本： 

vi test.sh

然后键入如下代码: 

LED=7
gpio mode $LED out
while true; do
  gpio write $LED 1
  sleep 0.5
  gpio write $LED 0
  sleep 0.5
done

运行脚本： 

sudo source test.sh

会看到LED闪烁了。

5.3 Python示例

请前往这里查看: WiringPi-Python for RK3399/zh

6 wiringPi 常用API速查

6.1 初始化函数

6.1.1 wiringPiSetup (void)

该函数初始化wiringPi，并假定程序将使用wiringPi的管脚定义图。具体管脚映射，可以通过gpio readall命令来查看。
该函数需要root权限。

6.1.2 int wiringPiSetupGpio(void)

该函数和wiringPiSetup函数类似，区别在于假定程序使用的是CPU的GPIO管脚定义，而没有重新映射。
该函数需要root权限。

6.1.3 int wiringPiSetupPhys (void)

该函数和wiringPiSetup函数类似，区别在于不允许程序使用物理管脚定义，仅支持P1接口。
该函数需要root权限。

6.1.4 int wiringPiSetupSys (void)

该函数初始化wiringPi，使用/sys/class/gpio接口，而不是直接通过操作硬件来实现。
该函数可以使用非root权限用户，在此种模式下的管脚号是CPU的GPIO管脚号，和wiringPiSetupGpio函数类似。
在此种模式下，在运行程序前，您需要通过/sys/class/gpio接口导出要使用的管脚。
你可以在一个独立的shell脚本中来导出将要使用的管脚，或者使用系统的system()函数来调用GPIO命令。

6.2 核心函数

6.2.1 void pinMode (int pin, int mode)

使用该函数可以将某个引脚配置为INPUT(输入) OUTPUT（输出）PWM_OUTPUT（脉冲输出）或者GPIO_CLOCK（时钟）。
在Sys模式下，这个函数没有影响。
你可以通过调用GPIO命令在shell脚本中来设置管脚的模式。

6.2.2 void pullUpDnControl (int pin, int pud)

使用该函数可以设置指定管脚使用上拉或者下拉电阻模式，通常当需要管脚作为输入引脚时，需要设定此项。
不同于Arduino，CPU有内部上拉和下拉电阻这两种模式。
参数pud可以为PUD_OFF（无上拉或下拉电阻）、PUD_DOWN（内部下拉至地线）或者PUD_UP（内部上拉至3.3V）。
该函数在Sys模式下无作用。
如果你需要激活上拉或下拉电阻的话，在启动程序前，可以通过在脚本中调用GPIO命令来实现。

6.2.3 void digitalWrite (int pin, int value)

使用该函数可以向指定的管脚写入HIGH（高）或者LOW（低），写入前，需要将管脚设置为输出模式。
wiringPi将任何的非0值作为HIGH（高）来对待，因此，0是唯一能够代表LOW（低）的数值。

6.2.4 void pwmWrite (int pin, int value)

使用该函数可以将值写入指定管脚的PWM寄存器中，可设置的值为0~1024，其他PWM讴备可能有不同的PWM范围。
当在Sys模式时，该函数不可用来控制板上PWM。

6.2.5 digitalRead(int pin);

使用该函数可以读取指定管脚的值，读取到的值为HIGH（1）或者LOW（0），该值取决于该管脚的逻辑电平的高低。

6.2.6 analogRead (int pin) ;

该函数返回所指定的模拟输入管脚的值。你需要添加额外的模拟模块来使用该函数，比如Gertboard，quick2Wire模拟板等。

6.2.7 analogWrite (int pin, int value) ;

该函数将指定的值写入到指定的管脚。你需要添加额外的模拟模块来使用该函数，比如Gertboard等。


7 更新日志

7.1 2018-11-10

首次发布

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