GPIO 控制实战（libgpiod）

本篇目标：搞懂”引脚”怎么在软件里表示，并用手头的命令读取一个输入、控制一个输出、监视一个按键。新手做灯、继电器、按键检测，全靠它。
板子出厂固件已内置 libgpiod 工具，无需编译即可直接用。

什么是 GPIO

GPIO = 通用输入输出引脚。简单理解：芯片上那些”既能当输入（读外界高低电平）又能当输出（对外输出高低电平）”的脚。开发板上很多功能（点亮 LED、读取按键、控制继电器、片选信号）底层都是操作 GPIO。

全志 T153 把 GPIO 按”端口”分组命名：PA、PB、PC、PD …，每个端口最多 32 个脚，记为 PA0、PA1 … PD23 等。

板子上的 GPIO 与命名

设备树里一个 GPIO 这样写（你改设备树时会见到）：

enable0-gpios = <&pio PA 20 GPIO_ACTIVE_LOW>;   // 指 PA20，低电平有效
reset-gpios  = <&pio PG 5  GPIO_ACTIVE_LOW>;    // 指 PG5

但在命令行（libgpiod）里，不用 PA20 这种名字，而用 gpiochip + 偏移号(offset)。这就引出一个新手最容易懵的点：怎么把 PA20 换成 offset？

引脚编号换算（重点）

当内核把 pio 暴露成单个 gpiochip 时，偏移号计算公式：

offset = (端口字母序号) × 32 + 引脚号
端口序号：A=0, B=1, C=2, D=3, E=4, F=5, G=6, H=7, I=8, J=9, K=10 ...

举例：

⚠️ 不同内核版本可能把各端口拆成多个 gpiochip（比如每个端口一个 chip）。所以上面算出来的 offset 是”单 chip 假设下”的算法。最稳妥的做法是先用下面的 gpiodetect / gpioinfo 看清楚真实的 chip 名和行号，再操作，不要盲猜。

libgpiod 工具一览（已内置）

出厂固件已经带了这组工具（BR2_PACKAGE_LIBGPIOD_TOOLS）：

第一步：看清有哪些控制器

root@YPT153EVB:~# gpiodetect
gpiochip0 [pio] (XX lines)     # 通常 pio 是一个大 chip

root@YPT153EVB:~# gpioinfo gpiochip0 | head -20
gpiochip0 - 0: PA0       unused   input  active-high
gpiochip0 - 1: PA1       unused   input  active-high
...
gpiochip0 - 119: PD23    "backlight" output active-high  # 举例：背光脚

gpioinfo 能让你确认某根线当前被谁占用、是输入还是输出。动手前先看一眼，避免和别的功能打架。

实战一：读取一个输入脚（gpioget）

找一个空闲的输入脚接个按键/拨码开关（一端接 GPIO，一端接 GND；按下为低电平）。假设该脚换算后是 gpiochip0 的 line 119（仅举例，请按你实际接线算）：

root@YPT153EVB:~# gpioget gpiochip0 119
1        # 松开时读到 1（高），按下读到 0（低）

如果读出来是 0 一直不变，检查：线是否被别的驱动占用（gpioinfo 看 state）、接线是否接触好、是否有上拉。

实战二：控制一个输出脚（gpioset）

找一个空闲输出脚接个 LED（串限流电阻，LED 正极接 GPIO，负极接 GND；或反之看电平逻辑）。假设是 line 36（即 PB4，举例）：

# 拉高（LED 亮，取决于硬件接法）
root@YPT153EVB:~# gpioset gpiochip0 36=1

# 拉低（LED 灭）
root@YPT153EVB:~# gpioset gpiochip0 36=0

想让它闪几下：

root@YPT153EVB:~# for i in $(seq 1 5); do gpioset gpiochip0 36=1; sleep 0.3; gpioset gpiochip0 36=0; sleep 0.3; done

gpioset 默认执行完就释放该线（回到输入）。如果想要”持续输出不释放”，加 --mode=wait 或 --hold-period；一般点灯测试用默认即可。

实战三：监视一个按键（gpiomon）

不想自己轮询，可以让系统在有电平跳变时告诉你：

root@YPT153EVB:~# gpiomon gpiochip0 119
event: FALLING EDGE offset=119 timestamp=[...]   # 按下（高->低）
event: RISING EDGE  offset=119 timestamp=[...]   # 松开（低->高）

非常适合做”按键触发某动作”的脚本。

重要：这些脚已经被占用，别乱动

板子很多 GPIO 已经分配给具体外设，不要拿去当普通 GPIO 用，否则会干扰功能：

要找”真正空闲可玩”的脚，请结合底板丝印和 gpioinfo（看 unused）来选，并避开上面这些。

排障

附：真实设备树里的 GPIO 占用（佐证上面的占用表）

下面是从真实设备树里挑出的、与本板 GPIO 占用有关的片段，来源 BoardConfig/BoardType/ypt153evb-board.dts 与 board-base.dtsi：

// 屏使能（RGB 模式低有效 / HDMI 模式高有效）
enable0-gpios = <&pio PA 20 GPIO_ACTIVE_LOW>;     // rgb_panel0
// 触摸屏 gt9xx
reset-gpios  = <&pio PA 21 GPIO_ACTIVE_LOW>;
irq-gpios    = <&pio PA 22 GPIO_ACTIVE_LOW>;
// 网口 PHY 复位
reset-gpios  = <&pio PG 5  GPIO_ACTIVE_LOW>;     // gmac0
reset-gpios  = <&pio PJ 6  GPIO_ACTIVE_LOW>;     // gmac1
// 背光使能（注意区别于屏使能 PA20）
enable-gpios = <&pio PD 22 GPIO_ACTIVE_HIGH>;    // backlight0
// 串口引脚
pins = "PB9", "PB10";                            // uart0（调试串口）
pins = "PB4", "PB5";                             // uart8（用户串口）
// 背光 PWM 脚（见《PWM 实战》）
pins = "PD23"; function = "pwm2_7";              // pwm2_7

改设备树时，若想把某个脚当普通 GPIO 用，先确认它不在上面这些节点里被占用（否则会和屏/网口/串口/背光冲突）。