HCIA-HarmonyOS设备开发认证V2.0-IOT硬件子系统-GPIO

轻量系统设备通常需要进行外设控制，例如温湿度数据的采集、灯开关的控制，因此在完成内核开发后，需要进行设备驱动的开发。

主要Hi3861芯片介绍如何运用 IoT 硬件子系统进行轻量系统设备的驱动开发。

在轻量系统的联接模组中，智能家居远程控制能力的实现，最终是通过 IoT 硬件子系统部件发送指令到特定的家居设备。

Hi3861芯片提供设备操作接口有：GPIO、PWM、UART、I2C、SPI、ADC、WATCHDOG、FLASH、LOWPOWER、RESET 等。

一、GPIO 概述

GPIO（General-purpose input/output）即通用型输入输出，用于控制芯片引脚的数字输入和数字输出。通常，GPIO 控制器通过分组的方式管理所有 GPIO 管脚，每组 GPIO 有一个或多个寄存器与之关联，通过读写寄存器完成对 GPIO 管脚的操作。

GPIO 是芯片上一根能完成多种功能的管脚，用户可以通过 GPIO 口和硬件进行数据交互（如UART），控制硬件工作（如 LED，蜂鸣器等），读取硬件的工作状态信号（如中断信号）等。

例如 GPIO_00 引脚复用表如下：（剩余引脚复用信息，请查看厂商芯片手册）。

GPIO 接口定义了操作 GPIO 管脚的标准方法集合，包括：

• 设置管脚方向：方向可以是输入或者输出(暂不支持高阻态)
• 读写管脚电平值：电平值可以是低电平或高电平
• 设置管脚中断服务函数：设置一个管脚的中断响应函数，以及中断触发方式
• 使能和禁止管脚中断：禁止或使能管脚中断

GPIO 引脚复用流程如下：

二、GPIO模块相关API

头文件路径：base/iothardware/peripheral/interfaces/inner_api/iot_gpio.h

三、实例

//代码功能：定义 GPIO_00 号口为输出模式且输出高电平。
#include "iot_gpio.h"
IoTGpioInit(GPIO_00);
IoTGpioSetDir(GPIO_00 , IOT_GPIO_DIR_OUT);
IoTGpioSetOutputVal(GPIO_00 , IOT_GPIO_VALUE0);
while (1) {
    IoTGpioSetOutputVal(LED_GPIO, IOT_GPIO_VALUE1);
    sleep(1);
    IoTGpioSetOutputVal(LED_GPIO, IOT_GPIO_VALUE0);
    sleep(1);
}
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四、GPIO HDF驱动开发

在HDF框架中，同类型设备对象较多时（可能同时存在十几个同类型配置器），若采用独立服务模式，则需要配置更多的设备节点，且相关服务会占据更多的内存资源。相反，采用统一服务模式可以使用一个设备服务作为管理器，统一处理所有同类型对象的外部访问（这会在配置文件中有所体现），实现便捷管理和节约资源的目的。GPIO模块采用统一服务模式（如图1所示）。

在统一模式下，所有的控制器都被核心层统一管理，并由核心层统一发布一个服务供接口层，因此这种模式下驱动无需再为每个控制器发布服务。

GPIO模块各分层作用：

接口层：提供操作GPIO管脚的标准方法。

核心层：提供GPIO管脚资源匹配，GPIO管脚控制器的添加、移除以及管理的能力，通过钩子函数与适配层交互，供芯片厂家快速接入HDF框架。

适配层：由驱动适配者将钩子函数的功能实例化，实现与硬件相关的具体功能。

4.1、LED驱动程序(待续…)

4.2、LED驱动配置(待续…)

坚持就有收获