在嵌入式Linux开发中，GPIO编程是连接软件与硬件的桥梁。无论是点亮一盏LED，还是读取按键状态，都离不开对GPIO引脚的配置与操作。借助内核提供的GPIO子系统，开发者可在用户空间或内核空间实现高效控制。本文将带你走进GPIO的世界，开启硬件控制之旅。
一、概述
GPIO（General Purpose Input/Output）即通用输入输出接口，是嵌入式系统中最常用的接口类型之一。它可以用于连接各种外部设备，如 LED、按键、传感器等，并通过软件控制这些设备的状态和行为。
LuatOS 提供了功能丰富的 GPIO 核心库，支持输入、输出、中断、电平捕获、脉冲输出等多种功能，满足各种应用场景的需求。
二、核心示例
1、核心示例是指：使用本库文件提供的核心 API，开发的基础业务逻辑的演示代码；
2、核心示例的作用是：帮助开发者快速理解如何使用本库，所以核心示例的逻辑都比较简单；
三、常量详解
核心库常量，顾名思义是由 LuatOS 内核固件中定义的、不可重新赋值或修改的固定值，在脚本代码中不需要声明，可直接调用；
每个常量对应的常量取值仅做日志打印时查询使用，不要将这个常量取值用做具体的业务逻辑判断，因为LuatOS内核固件可能会变更每个常量对应的常量取值；
如果用做具体的业务逻辑判断，一旦常量取值发生改变，业务逻辑就会出错；
3.1 GPIO电平常量
gpio.LOW
gpio.HIGH
3.2 上下拉常量
gpio.PULLUP
gpio.PULLDOWN
3.3 中断触发方式常量
gpio.RISING
gpio.FALLING
gpio.BOTH
3.4 唤醒脚常量
gpio.WAKEUP0
gpio.WAKEUP1
gpio.WAKEUP2
gpio.WAKEUP3
gpio.WAKEUP4
gpio.WAKEUP5
gpio.WAKEUP6
3.5 特殊功能引脚常量
gpio.AUDIOPA_EN
gpio.PWR_KEY
gpio.CHG_DET
四、函数详解
gpio.setup(pin, mode, pull, irq)
功能
设置 GPIO 引脚的功能，包括输入/输出模式、上下拉配置、中断触发方式等。
注意：AGPIO配置为输出模式可以在PSM+模式下保持； Air8000中大于100的GPIO（WGPIO），在低功耗模式或者PSM模式下均无法配置为中断功能； Air8000中大于100的GPIO（WGPIO），底层固件≥2018 并且 WIFI版本≥V18 才能在常规模式下配置为中断功能。
参数
pin
mode
pull
irq
返回值
local pin_func = gpio.setup(pin, mode, pull, irq)
pin_func
示例
gpio.caplevel(pin, level, func)
功能
（仅输入模式可用）捕获 GPIO 引脚电平持续的时长，单位为微秒（us）。
注意：WAKEUP管脚不能使用捕捉电平变化操作
参数
pin
level
func
返回值
local get_level = gpio.caplevel(pin, level, func)
get_level
示例
gpio.set(pin, value)
功能
（仅输出模式可用）设置 GPIO 引脚的输出电平，使用前需先用 gpio.setup 进行过一次初始化。
注意：普通IO设置完毕进入PSM+模式后，引脚输出电平会因掉电而变得不可控；AGPIO设置完毕进入PSM+模式后，可以保持引脚的输出电平。
参数
pin
value
返回值
无返回值。
示例
gpio.get(pin)
功能
（仅输入模式和中断模式可用）获取 GPIO 引脚的当前电平，使用前需先用 gpio.setup 进行过一次初始化。
参数
pin
返回值
local value = gpio.get(pin)
value
示例
gpio.close(pin)
功能
关闭 GPIO 引脚功能，恢复高阻输入态，并关掉中断。
参数
pin
返回值
无返回值，总是执行成功。
示例
gpio.toggle(pin)
功能
变换 GPIO 脚的输出电平，翻转一次大概所需50ns，仅输出模式可用。
参数
pin
返回值
无返回值。
示例
gpio.pulse(pin, level, len, delay)
功能
函数用于在同一个 GPIO 上输出一组脉冲。
注意事项 ：
这是一个阻塞操作，不可以一次性输出太多脉冲，否则可能导致系统死机；
该函数仅适用于 GPIO 输出模式；
len 参数的单位是 bit，高位在前。
参数
pin
level
len
delay
返回值
无返回值。
示例
gpio.debounce(pin, ms, mode)
功能
设置 GPIO 的防抖参数，根据硬件 ticks（时钟滴答）来进行精确的时间计算，确保防抖时间的准确性。该函数是对 GPIO 输入信号进行预处理，可以与任何需要稳定输入信号的场景配合使用。
注意事项：
此函数设置的是软件防抖
“唤醒”行为不支持防抖操作，所以无论mode模式设置为0（冷却模式）还是1（延时模式），在低功耗模式（包含1和3）下，触发中断就立即唤醒，无法做到延迟唤醒
参数
pin
ms
mode
返回值
无返回值。
示例
gpio.count(pin)
功能
（仅中断计数模式可用）获取 GPIO 的中断数量，并清空累计值。
参数
pin
返回值
local count = gpio.count(pin)
count
示例
五、模组支持说明
支持 LuatOS 开发的所有模组都支持 gpio 核心库。
今天的内容就分享到这里了~