RaspberryPi - C言語でLチカ(レジスタ直接制御) Jan 27th, 2013 雑誌インターフェース 2012年12月号の サンプルプログラム (おそらくオリジナルはここ)を、 Rev2基板用にすこし修正して動作させた。(48行目～) それと、サンプルプログラムのGPIO4が無効になっていた(何故？)ので使えるように。 ※下記のコードもGPIO4を10回トグルさせるようにしている。 Rev2のピンヘッダのGPIO情報はこちらの少し下あたり。 $ gcc gpio_c.c $ sudo ./a.out レジスタへ直接アクセス出来るようにする手順 malloc()で、仮想メモリ空間のメモリ領域を確保 確保したメモリ領域内から、4Kバウンダリのアドレスを求める /dev/mem と mmap()で、確保したメモリ領域をレジスタ領域にマッピング mmap()からマッピングされたレジスタのアドレスが返る mmap()が返したアドレス＋オフセットで各レジスタにアクセスする // // How to access GPIO registers from C-code on the Raspberry-Pi // Example program // 15-January-2012 // Dom and Gert // // Access from ARM Running Linux #define BCM2708_PERI_BASE 0x20000000 #define GPIO_BASE (BCM2708_PERI_BASE + 0x200000) /* GPIO controller */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <dirent.h> #include <fcntl.h> #include <assert.h> #include <sys/mman.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <unistd.h> #define PAGE_SIZE (4*1024) #define BLOCK_SIZE (4*1024) int mem_fd; char *gpio_mem, *gpio_map; char *spi0_mem, *spi0_map; // I/O access volatile unsigned *gpio; // GPIO setup macros. Always use INP_GPIO(x) before using OUT_GPIO(x) or SET_GPIO_ALT(x,y) #define INP_GPIO(g) *(gpio+((g)/10)) &= ~(7<<(((g)%10)*3)) #define OUT_GPIO(g) *(gpio+((g)/10)) |= (1<<(((g)%10)*3)) #define SET_GPIO_ALT(g,a) *(gpio+(((g)/10))) |= (((a)<=3?(a)+4:(a)==4?3:2)<<(((g)%10)*3)) #define GPIO_SET *(gpio+7) // sets bits which are 1 ignores bits which are 0 #define GPIO_CLR *(gpio+10) // clears bits which are 1 ignores bits which are 0 #define GPIO_GET *(gpio+13) // read bits #define REV2 // for rev2 board #ifdef REV2 #define MAX_PORTNUM 27 char valid_port[] = { 0,0,1,1, // 0..3 1,0,0,1, // 4..7 1,1,1,1, // 8..11 0,0,1,1, // 12..15 0,1,1,0, // 16..19 0,0,1,1, // 20..23 1,1,0,1, // 24..27 }; #else #define MAX_PORTNUM 25 char valid_port[] = { 1,1,0,0, 0,0,0,1, 1,1,1,1, 0,0,1,1, 0,1,1,0, 0,1,1,1, 1,1 }; #endif void setup_io(); int port_avail(int port) { if ((port < 0) || (port > MAX_PORTNUM)) return (0); return ((int)valid_port[port]); } int gpio_read(int port) { if (!port_avail(port)) return(0); return( (GPIO_GET & (1<<port)) ? 1 : 0); } void gpio_write(int port, int data) { if (!port_avail(port)) { printf("illigal port:%d\n", port); return; } if (data == 0) GPIO_CLR = 1<<port; else GPIO_SET = 1<<port; } // // Set up a memory regions to access GPIO // int initcount= 0; void setup_io() { initcount++; /* open /dev/mem */ if ((mem_fd = open("/dev/mem", O_RDWR|O_SYNC) ) < 0) { printf("can't open /dev/mem \n"); exit (-1); } /* mmap GPIO */ // Allocate MAP block if ((gpio_mem = malloc(BLOCK_SIZE + (PAGE_SIZE-1))) == NULL) { printf("allocation error \n"); exit (-1); } // Make sure pointer is on 4K boundary if ((unsigned long)gpio_mem % PAGE_SIZE) gpio_mem += PAGE_SIZE - ((unsigned long)gpio_mem % PAGE_SIZE); // Now map it gpio_map = (char *)mmap( (caddr_t)gpio_mem, BLOCK_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_FIXED, mem_fd, GPIO_BASE ); if ((long)gpio_map < 0) { printf("mmap error %d\n", (int)gpio_map); exit (-1); } // Always use volatile pointer! gpio = (volatile unsigned *)gpio_map; } // setup_io void gpio_init() { int i; setup_io(); #if 1 // modify. test gpio4 INP_GPIO(4); // must use INP_GPIO before we can use OUT_GPIO OUT_GPIO(4); #else for (i=0; i<1; i++) { INP_GPIO(i); } for (i=7; i<=11; i++) { INP_GPIO(i); // must use INP_GPIO before we can use OUT_GPIO OUT_GPIO(i); } #endif } void testmain() { #if 1 // modify. test gpio4 int i; for(i = 0; i < 10; i++) { gpio_write(4, 1); sleep(1); gpio_write(4, 0); sleep(1); } #else int p; for (p=7; p<=11; p++) { gpio_write(p,1); sleep(1); } for (p=0; p<2; p++) { printf("%d:",gpio_read(p)); } printf("\n"); for (p=7; p<=11; p++) { gpio_write(p,0); sleep(1); } for (p=0; p<2; p++) { printf("%d:",gpio_read(p)); } printf("\n"); #endif } int main(int argc, char **argv) { gpio_init(); testmain(); return 0; } // main ※ そういえば、あまり見かけないけど型修飾子のintは省略できる。 volatile unsigned *gpio;