 陈拓chentuo@ms.xab.ac.cn 2018.06.09/2018.06.10 从网上下载了几张精美的图片，感谢图片的制作者！ 0. 概述本文介绍树莓派 Zero W的GPIO控制，并用LED看效果。 0.1 树莓派GPIO编号方式
从左到右，从上到下：左边奇数，右边偶数：1-40 
编号侧重CPU寄存器，根据BCM2835的GPIO寄存器编号。
编号侧重实现逻辑，把扩展GPIO端口从0开始编号，这种编号方便编程。如图 WiringPi一栏。  操作GPIO时一定先要清楚使用那一套编号。 1. 准备1.1 硬件
1.2 GPIO接口 1.3 接线首先我们把LED和树莓派连接。LED的正极串联一个1KΩ电阻接树莓派的GPIO18(pin12)，负极接地。  这个图是用Fritzing画的。 2. 测试2.1 连接电脑和Pi Zero W用putty连接电脑和Pi Zero W，看本文最后的参考文档。Host Name填raspberrypi.local，端口22，用户名pi，密码raspberry。 注意：boot分区有一个名为ssh的空文本文件，这个ssh文件容易丢失，如果ssh不能登录了，先检查ssh是否丢失。 2.2 用Shell命令直接控制GPIO
pi@raspberrypi:~ $ sudo echo 18 > /sys/class/gpio/export > 是IO重定向符号，IO重定向是指改变linux标准输入和输出的默认设备，指向一个用户定义的设备。echo 18 > export就是把18写入到export文件中。 执行该操作之后，/sys/class/gpio目录下会增加一个gpio18文件夹。
pi@raspberrypi:~ $ cd /sys/class/gpio/gpio18 pi@raspberrypi:/sys/class/gpio/gpio18 $ ls 
pi@raspberrypi:/sys/class/gpio/gpio18 $ sudo echo out > direction
pi@raspberrypi:/sys/class/gpio/gpio18 $ sudo echo 1 > value
pi@raspberrypi:/sys/class/gpio/gpio18 $ sudo echo 0 > value
pi@raspberrypi:/sys/class/gpio $ cd ~
pi@raspberrypi:~ $ sudo echo 18 > /sys/class/gpio/unexport 2.3 用Shell脚本控制GPIO
pi@raspberrypi:~ $ sudo nano ledonoff.sh 脚本写下面的内容： echo $1 > /sys/class/gpio/export echo out > /sys/class/gpio/gpio$1/direction echo 1 > /sys/class/gpio/gpio$1/value sleep 5 #延时5秒 echo 0 > /sys/class/gpio/gpio$1/value echo $1 > /sys/class/gpio/unexport 说明：shell脚本可传入参数，例如$1代表第1个参数，$2代表第2个参数，以此类推。
pi@raspberrypi:~ $ sudo chmod +x ledonoff.sh
pi@raspberrypi:~ $ sudo ./ledonoff.sh 18 运行结果：LED点亮，持续5秒钟关闭。 2.4 用Python通过PRI.GPIO命令控制GPIO用Python控制GPIO，最便捷的方法就是使用python类库，比如树莓派系统本身集成的RPi.GPIO。 在putty的ssh终端输入命令：
pi@raspberrypi:~ $ python >>> 这是python的提示符。
>>> import RPi.GPIO as GPIO 引入之后，就可以使用 GPIO 模块的函数了。
树莓派3 GPIO分为如下的三种编码方式：物理引脚BOARD编码，BCM编码，以及 wiringPi 编码。 >>> GPIO.setmode(GPIO.BCM)
>>> GPIO.setup(18,GPIO.OUT)
>>> GPIO.output(18,GPIO.HIGH)
>>> GPIO.output(18,GPIO.LOW)
>>> GPIO.cleanup()
>>> Ctrl+D 2.5 用Python脚本控制GPIO
pi@raspberrypi:~ $ sudo nano blinky.py 脚本写下面的内容： import RPi.GPIO as GPIO import time GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(18,GPIO.OUT) while True: GPIO.output(18,GPIO.HIGH) time.sleep(1) GPIO.output(18,GPIO.LOW) time.sleep(1) GPIO.cleanup() 说明：while True下面的循环体要缩进，用空格或Tab（但不能混用）键缩进就行。
pi@raspberrypi:~ $ sudo chmod +x blinky.py
pi@raspberrypi:~ $ sudo python blinky.py LED闪烁。
用 Ctrl+C 来中断循环。 3. 借助wiringPi GPIO用C语言控制GPIO树莓派内核中已经编译自带了gpio的驱动，我们常通过一些第三方写好的库函数来完成具体的操作，比较常见的操作库函数有：
Python GPIO已经集成到了树莓派内核，为树莓派官方资料中推荐且容易上手。python GPIO是一个小型的python库，可以帮助用户完成raspberry相关IO口操作，但是python GPIO库还没有支持SPI、I2C或者1-wire等总线接口。 常见C语言库有：
wiringPi适合那些具有C语言基础，在接触树莓派之前已经接触过单片机或者嵌入式开发的人群。wiringPi的API函数和arduino非常相似，这也使得它广受欢迎。作者给出了大量的说明和示例代码，这些示例代码也包括UART设备，I2C设备和SPI设备等。
BCM2835 C Library可以理解为使用C语言实现的相关底层驱动，BCM2835 C Library的驱动库包括GPIO. SPI和UART等，可以通过学习BCM2835 C Library熟悉BCM2835相关的寄存器操作。如果有机会开发树莓派上的linux驱动，或自主开发python或PHP扩展驱动，可以从BCM2835 C Library找到不少的“灵感”。 3.1 WiringPi GPIO安装WiringPi是应用于树莓派平台的GPIO控制库函数，WiringPi遵守GUN Lv3。wiringPi使用C或者C++开发并且可以被其他语言包转，例如python、ruby或者PHP等。 wiringPi包括一套gpio控制命令，使用gpio命令可以控制树莓派GPIO管脚。用户可以利用gpio命令通过shell脚本控制或查询GPIO管脚。
更新列表： pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get update 更新软件： pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get upgrade 安装： pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get install wiringpi
wiringPi包括一套gpio命令，使用gpio命令可以控制树莓派上的各种接口，通过以下指令可以测试wiringPi是否安装成功。 pi@raspberrypi:~ $ gpio -v 
pi@raspberrypi:~ $ gpio readall  3.2 编写代码
pi@raspberrypi:~ $ sudo nano led_blink.c
#include <wiringPi.h> int main(void) { wiringPiSetup(); pinMode (1, OUTPUT); for(;;) { digitalWrite(1, HIGH);delay (500); digitalWrite(1, LOW);delay (500) ; } } 说明：看看上一小节的图，BCM编号的GPIO17引脚在wiringPi编号中是1。 3.3 编译运行
pi@raspberrypi:~ $ gcc led_blink.c -o led_blink -l wiringPi -l wiringPi表示动态加载wiringPi共享库。
pi@raspberrypi:~ $ sudo ./led_blink 用 Ctrl+C 来中断循环。 4. 借助BCM2835 C Library用C语言控制GPIO4.1 下载安装先看看最新版本：http://www./mikem/bcm2835 
pi@raspberrypi:~ $ wget http://www./mikem/bcm2835/bcm2835-1.56.tar.gz
pi@raspberrypi:~ $ tar xvzf bcm2835-1.56.tar.gz
进入压缩之后的目录: pi@raspberrypi:~ $ cd bcm2835-1.56 执行配置命令： pi@raspberrypi:~/bcm2835-1.56 $ ./configure pi@raspberrypi:~/bcm2835-1.56 $ make
pi@raspberrypi:~/bcm2835-1.56 $ sudo make check
pi@raspberrypi:~/bcm2835-1.56 $ sudo make install 4.2 编写代码
pi@raspberrypi:~/bcm2835-1.56 $ cd ~ pi@raspberrypi:~ $ sudo nano blink_led.c
#include <bcm2835.h> #define PIN RPI_GPIO_P1_12 int main(int argc, char **argv) { if (!bcm2835_init()) return 1; bcm2835_gpio_fsel(PIN, BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP); while (1) { bcm2835_gpio_write(PIN, HIGH); bcm2835_delay(500); bcm2835_gpio_write(PIN, LOW); bcm2835_delay(500); } bcm2835_close(); return 0; } 说明：GPIO的编号方式不同，采用PCB板的物理接口编号，led连在树莓派Zero W板子的12引脚上。 4.3 编译运行
pi@raspberrypi:~ $ gcc blink_led.c -o blink_led -l bcm2835 -l bcm2835表示动态加载bcm2835共享库
sudo ./blink_led 用 Ctrl+C 来中断循环。 5. 引脚复用通过设置改变引脚的功能，见参考文档“树莓派Zero W添加音频输出”。 参考文档晨之清风：树莓派介绍zhuanlan.zhihu.com 
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