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bpi-r2:gpio

GPIO

Grundlagen

Pin-Belegung

Bild aus den BPI-R2 Schematics

Nebenfunktion Hauptfunktion pin# xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx pin# Hauptfunktion Nebenfunktion
- 3V3 1 2 5V -
I2C_SDA0 GPIO 75 3 4 5V -
I2C_SCL0 GPIO 76 5 6 GND -
PWM3 GPIO 206 7 8 GPIO 82 UART1 TX
- GND 9 10 GPIO 81 UART1 RX
UART0 TX GPIO 80 11 12 UCTS1 / INT2 GPIO 24 (*)
UART0 RX GPIO 79 13 14 GND -
PWM2 GPIO 205 15 16 GPIO 25 / INT3 URTS1
- 3V3 17 18 GPIO 21 PCM_TX
SPI0_MO GPIO 56 19 20 GND -
SPI0_MI GPIO 55 21 22 GPIO 18 PCM_CLK
SPI0_CK GPIO 54 23 24 GPIO 53 SPI0_CSN
- GND 25 26 GPIO 20 PCM_RX
I2C_SDA1 GPIO 57 27 28 GPIO 58 I2C_SCL1
GPIO 126 29 30 GND -
I2S0_BCK GPIO 74 31 32 GPIO 72 I2S0_DATA_IN
I2S0_LRCK GPIO 73 (?) 33 34 GND -
I2S0_DATA GPIO 49 (M) 35 36 GPIO 19 PCM_SYNC
SPDIF_IN1 GPIO 202 37 38 INT0 GPIO 22 (*) / PCM_RST_IN
- GND 39 40 GPIO 200 SPDIF_OUT

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main spare
Pin 1 3V3 -
Pin 2 5V -
Pin 3 GPIO 75 I2C_SDA0
Pin 4 5V -
Pin 5 GPIO 76 I2C SCL0
Pin 6 GND -
Pin 7 GPIO 206 PWM3
Pin 8 GPIO 82 UART1 TX
Pin 9 GND -
Pin 10 GPIO 81 UART1 RX
Pin 11 GPIO 80 UART0 TX
Pin 12 Int2 GPIO 24 (*) / UCTS1
Pin 13 GPIO 79 UART0 RX
Pin 14 GND -
Pin 15 GPIO 205 PWM2
Pin 16 GPIO 25 / Int3 URTS1
Pin 17 3V3 -
Pin 18 GPIO 21 PCM_TX
Pin 19 GPIO 56 SPI0_MO
Pin 20 GND -
Pin 21 GPIO 55 SPI0_MI
Pin 22 GPIO 18 PCM_CLK
Pin 23 GPIO 54 SPI0_CK
Pin 24 GPIO 53 SPI0_CSN
Pin 25 GND -
Pin 26 GPIO 20 PCM_RX
Pin 27 GPIO 57 I2C_SDA1
Pin 28 GPIO 58 I2C_SCL1
Pin 29 GPIO 126
Pin 30 GND -
Pin 31 GPIO 74 I2S0_BCK
Pin 32 GPIO 72 I2S0_DATA_IN
Pin 33 GPIO 73 (?) I2S0_LRCK
Pin 34 GND -
Pin 35 GPIO 49 (M) I2S0_DATA
Pin 36 GPIO 19 PCM_SYNC
Pin 37 GPIO 202 SPDIF_IN1
Pin 38 INT0 GPIO 22 (*) / PCM_RST_IN
Pin 39 GND -
Pin 40 GPIO 200 SPDIF_OUT
(*) Spezial-GPIO benötigen Speicher-Patch und Mode-Einstellung (4.4.70)
(?) GPIO getested, noch nicht funktionsfähig
(M) Mode=0 erforderlich

Schaltungen

Kernel 4.4.70

Standard GPIO

root@bpi-iot-ros-ai:~# GPIO=/sys/devices/platform/1000b000.pinctrl/mt_gpio
root@bpi-r2:~# echo "mode 25 0" >$GPIO #nicht immer nötig                                  
root@bpi-r2:~# echo "dir 25 1" >$GPIO                                   
root@bpi-r2:~# echo "out 25 1" >$GPIO

funktioniert mit LED an Pin 14 (-) und Pin 16 (+), inkl. Vorwiderstand (220 Ohm)

Spezial GPIO

für die GPIOs 22/(23??)/24 ist es nötig, vorher ein Register zu setzen (siehe issue#17 Kommentar #15) mwrite

root@bpi-iot-ros-ai:~# ./mwrite /dev/mem 0x10005b10 0x00000038
./mwrite offset : 10005b10, val : 00000038
b6f03b10
root@bpi-r2:~# GPIO=/sys/devices/platform/1000b000.pinctrl/mt_gpio
root@bpi-r2:~# echo "mode 24 0" >$GPIO
root@bpi-r2:~# echo "dir 24 1" >$GPIO
root@bpi-r2:~# echo "out 24 1" >$GPIO

zusätzlich musste ich beim GPIO24 (pin 12) den mode noch auf 0 setzen

Kernel 4.14

GPIO_SYSFS und CONFIG_DEBUG_GPIO müssen in Kernel-Config gesetzt sein (.config)

Standard GPIO

root@bpi-r2# mount -t debugfs none /sys/kernel/debug                                                                                            
root@bpi-r2# cat /sys/kernel/debug/pinctrl/1000b000.pinctrl/gpio-ranges                                                                         
GPIO ranges handled:                                                                                                                 
0: 1000b000.pinctrl GPIOS [232 - 511] PINS [0 - 279] 
root@bpi-r2# GPIO_NO=$((232+25))
root@bpi-r2# echo $GPIO_NO
257                                                                                                                                  
root@bpi-r2# echo $GPIO_NO > /sys/class/gpio/export

Pin 14=GND/16=GPIO25

GPIO als Ausgang

root@bpi-r2# echo out > /sys/class/gpio/gpio${GPIO_NO}/direction
root@bpi-r2# echo 1 > /sys/class/gpio/gpio${GPIO_NO}/value
root@bpi-r2# echo 0 > /sys/class/gpio/gpio${GPIO_NO}/value

schaltet LED (inkl. Vorwiderstand) an Pin 14=GND/16=GPIO25 ein (1) und wieder aus (0)

GPIO als Eingang

high-active Taster-Schaltung an GPIO 200 (Pin 40 zwischen Schalter und Widerstand, Pin 39 als GND [Widerstand] und Pin 17 als 3v3-vcc)

[10:54] root@bpi-r2:~# echo in > /sys/class/gpio/gpio${GPIO_NO}/direction
[10:56] root@bpi-r2:~# cat /sys/class/gpio/gpio${GPIO_NO}/value
0 #Taster nicht gedrückt
[10:56] root@bpi-r2:~# cat /sys/class/gpio/gpio${GPIO_NO}/value
1 #Taster gedrückt
[10:56] root@bpi-r2:~# cat /sys/class/gpio/gpio${GPIO_NO}/value
0 #Taster nicht gedrückt
 
#dauerhaft alle 1/4s abfragen
watch -n 0.25 cat /sys/class/gpio/gpio${GPIO_NO}/value

Special GPIO

Speicher-hack (wie in 4.4.70) nicht notwendig

Beispiel für GPIO24 (pin12):

root@bpi-r2# GPIO_NO=$((232+24))
root@bpi-r2# echo $GPIO_NO > /sys/class/gpio/export
root@bpi-r2# echo out > /sys/class/gpio/gpio${GPIO_NO}/direction
root@bpi-r2# echo 1 > /sys/class/gpio/gpio${GPIO_NO}/value

LED geht an :)

on-board LEDs

Die On-Board-LEDs welche hier angesteuert werden befinden sich nahe der Netzteil-Buchse (nicht neben der GPIO-Leiste)

http://forum.banana-pi.org/t/control-on-board-leds/4287/13

an ⇒

echo 1 > /sys/class/leds/bpi-r2:isink:green/brightness

aus ⇒

echo 0 > /sys/class/leds/bpi-r2:isink:green/brightness

blinken (erstellt delay_on/off-knoten zur Frequenz-Kontrolle) ⇒

echo timer > /sys/class/leds/bpi-r2:isink:green/trigger

ändern der Blink Frequenz (an/aus-Zeit in ms) ⇒

echo 100 > /sys/class/leds/bpi-r2:isink:green/delay_on
echo 100 > /sys/class/leds/bpi-r2:isink:green/delay_off

in meinen Tests, grün blinkt beim anschalten (rot+blau gehen einfach an/aus), bisher weis ich noch nicht, wie man das Blinken der grünen LED deaktivieren kann

L=/sys/class/leds/bpi-r2\:isink
echo 0 > $L:red/brightness         #rot aus 
echo 1 > $L:red/brightness         #rot an
echo 0 > $L:green/brightness       #grün aus 
echo 1 > $L:green/brightness       #grün blinkt
[16:08] root@bpi-r2:~# L=/sys/class/leds/bpi-r2\:isink                                                                                                                                                                                                                   
[17:41] root@bpi-r2:~# L2=/sys/class/leds/bpi-r2\:pio                                                                                                             
[17:42] root@bpi-r2:~# echo 1 > $L2:green/brightness                                                                                                              
[17:42] root@bpi-r2:~# echo 1 > $L2:blue/brightness                                                                                                               
[17:42] root@bpi-r2:~# echo 0 > $L2:green/brightness                                                                                                              
[17:42] root@bpi-r2:~# echo 0 > $L2:blue/brightness      

UART

DTS(i) anpassen

unter Kernel 4.4.x fehlen die DeviceTree-Abschnitte, diese kann man man aber einfach aus einem höheren Kernel nachtragen (dtsi). in der *bpi*.dts bzw. *bananapi*.dts dann auf enabled setzen

definition in der mt7623.dtsi: http://elixir.free-electrons.com/linux/v4.13-rc7/source/arch/arm/boot/dts/mt7623.dtsi

nun in der bananapi.dts den uart noch auf „status=okay“ setzen

bei uart muss darauf geachtet werden, dass in der mt7623.dtsi erst uart2 und dann die anderen kommen, da sonst nach der uboot-Meldung „Starting Kernel“ keine Ausgabe mehr auf dem Terminal kommt

Uart3 kann auf UCTS2/URTS2 gerouted werden. Diese befinden sich neben dem Anschluss für Debug-UART (hier)

Einstellungen des Ports

#Einstellungen des seriellen Ports anzeigen (ersetze ttyS2 mit ttyUSB0 wenn ein USB2serial-Adapter verwendet wird):
stty -F /dev/ttyS2 -a
 
#Das setzt die Baudrate auf 9600, 8 bits, 1 stop bit, keine parität:
stty -F /dev/ttyS2 9600 cs8 -cstopb -parenb
 
#verarbeitung deaktivieren (Zeichenkonvertierung,Zeilenumbrüche,...)
stty -F /dev/ttyS2 -opost
 
#raw Modus
stty -F /dev/ttyS2 raw

Nutzung

pin 8/10 = uart1 (tx/rx) = 11003000
pin 11/13 = uart0 (tx/rx) = 11002000
#!/bin/bash
DEV=/dev/ttyS2
#stty -F ${DEV} sane
#stty -F ${DEV} 9600 cs8 -cstopb -parenb -crtscts -echo
stty -F ${DEV} 9600 cs8 -cstopb -parenb raw -echo
 
dmesg | grep "ttyS.*MMIO" | sed 's/^\[.*\] \(\d*.*\) at.*$/\1/'
 
echo "11002000 = uart0 (tx/rx) = pin 11/13"
echo "11003000 = uart1 (tx/rx) = pin 8/10"
 
echo "using $DEV"
echo "send data using \"echo \"AT\" >$DEV\""
 
while read line; do
#  if [[ -n "$line" ]]; then
    echo "["$(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")"] received: "$line
#  fi
done < <(cat $DEV)
echo "AT" >/dev/ttyS2

einfaches Beispiel für Arduino (Nano)

uart-bpi.jpg uart-levelshifter.jpg uart-arduino.jpg

PI             Levelshifter       Arduino
1 (3V3)  -------  LV   HV -------- 5V
6 (GND)  ---------  GND  --------- GND
8 (TX)   ------- LV2  HV2 -------- RX
10 (RX)  ------- LV1  HV1 -------- TX

PWM

Kernel-Option PWM_MEDIATEK muss gesetzt sein (Modul möglich), benötigt PWM(=y)

gpio 206 (pin 7) als pwm3 verwenden

echo 3 >/sys/class/pwm/pwmchip0/export
echo 200000 >/sys/class/pwm/pwmchip0/pwm3/period
echo 100000 >/sys/class/pwm/pwmchip0/pwm3/duty_cycle
echo 1 >/sys/class/pwm/pwmchip0/pwm3/enable

https://www.kernel.org/doc/Documentation/pwm.txt

period The total period of the PWM signal (read/write). Value is in nanoseconds and is the sum of the active and inactive time of the PWM.
duty_cycle The active time of the PWM signal (read/write). Value is in nanoseconds and must be less than the period.
period=200000ns=200ms=5Hz
duty_cycle=100000ns=1/2 period=50% high + 50% low Signal

aktuell ist aber die Ausgangsfrequenz nicht korrekt (statt 5kHz kommt 1kHz raus) siehe Forum und Fehlerreport

seit 2.3.2018 ist die Frequenz richtig: Commit in 4.14-main

SPI

I2C

Echtzeituhr via i2c

https://tutorials-raspberrypi.de/raspberry-pi-rtc-modul-i2c-echtzeituhr/

ggf.

apt-get install i2c-tools
[17:13] root@bpi-r2:~# modprobe i2c-dev                                         
[17:14] root@bpi-r2:~# i2cdetect -y 0

Realtime-Clock DS1307 (mit entfernten pullup-Widerständen) an i2c0 (I2C_SDA0=pin3, I2C_SCL0=pin5, 5V=pin4, GND=pin6)

#!/bin/bash
modprobe i2c-dev
modprobe rtc-ds1307
echo ds1307 0x68 > /sys/class/i2c-adapter/i2c-0/new_device
#cat /sys/class/i2c-dev/i2c-0/device/0-0068/rtc/rtc0/time
#read rtc
hwclock -r
#set system-clock to rtc-value
#hwclock -s
#set rtc to system-time
#hwclock -w
1)
Quelle: wiki.openwrt.org
2)
Quelle: commons.wikimedia.org

Diskussion

bpi-r2/gpio.txt · Zuletzt geändert: 2018/05/25 17:59 von frank