Linux嵌入式开发：从零搭建嵌入式Linux交叉编译环境与GPIO驱动

// gpio_led.c — 嵌入式Linux裸机式GPIO操作 // 交叉编译命令: // arm-linux-gnueabihf-gcc -static -o gpio_led gpio_led.c #include <stdio.h> #include <fcntl.h> #include <sys/mman.h> #include <unistd.h> /* Allwinner V3S — GPIOE 寄存器基址（参考数据手册） */ #define GPIOE_BASE 0x01C20800 // GPIOE 控制寄存器基地址 #define MAP_SIZE 0x1000 // 映射4KB空间 /* GPIOE 各寄存器偏移（V3S 兼容 sun8i 系列） */ #define GPIOE_CFG0 0x00 // 配置寄存器0（PE0-PE7） #define GPIOE_DAT 0x10 // 数据寄存器 #define GPIOE_DRV0 0x14 // 驱动能力寄存器 #define GPIOE_PUL0 0x1C // 上拉/下拉寄存器 /* 用户空间虚拟地址指针 */ static volatile unsigned int *gpioe_base = NULL; /* 初始化GPIO：映射物理地址到用户空间 */ static int gpio_init(void) { int fd = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC); if (fd < 0) { perror("open /dev/mem 失败，请用sudo运行"); return -1; } /* 将GPIOE的物理地址映射到用户空间虚拟地址 */ gpioe_base = (volatile unsigned int *)mmap( NULL, MAP_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, GPIOE_BASE ); close(fd); if (gpioe_base == MAP_FAILED) { perror("mmap 映射失败"); return -1; } return 0; } /* 设置PE6为输出模式 */ static void gpio_set_output(void) { unsigned int reg_val; /* PE6属于CFG0寄存器中的第6-7位（每两位控制一个引脚） */ reg_val = *(gpioe_base + (GPIOE_CFG0 / 4)); reg_val &= ~(0x7 << 6); // 先清零PE6的三位配置 reg_val |= (0x1 << 6); // 设为输出模式(0x1=输出) *(gpioe_base + (GPIOE_CFG0 / 4)) = reg_val; } /* 控制PE6的电平高低 */ static void gpio_write(int value) { unsigned int reg_val; reg_val = *(gpioe_base + (GPIOE_DAT / 4)); if (value) reg_val |= (1 << 6); // 置1 → 高电平 else reg_val &= ~(1 << 6); // 置0 → 低电平 *(gpioe_base + (GPIOE_DAT / 4)) = reg_val; } /* 清理：解除内存映射 */ static void gpio_cleanup(void) { if (gpioe_base && gpioe_base != MAP_FAILED) { munmap((void *)gpioe_base, MAP_SIZE); } } int main() { printf("嵌入式Linux GPIO点灯程序 — 启动\n"); if (gpio_init() < 0) return 1; gpio_set_output(); printf("PE6 已配置为输出模式\n"); /* 闪烁10次 */ for (int i = 0; i < 10; i++) { gpio_write(1); printf("[%d/10] LED 亮\n", i + 1); usleep(500000); // 500ms gpio_write(0); printf("[%d/10] LED 灭\n", i + 1); usleep(500000); } gpio_cleanup(); printf("程序结束\n"); return 0; }

嵌入式Linux GPIO点灯程序 — 启动 PE6 已配置为输出模式 [1/10] LED 亮 [1/10] LED 灭 [2/10] LED 亮 [2/10] LED 灭 ...（共闪烁10次） 程序结束