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四、GPIO控制

GPIO（General-purpose input/output ）是一种通用型输入输出接口，其脚位可由使用者编程控制。根据实际需要，这些脚位可以被设置为通用输入（GPI）、通用输出（GPO），或兼具输入输出功能（GPIO）。

Jetson Orin Nano系列的40PIN GPIO引脚定义如下：Jetson_Orin_Nano_Expansion_Header_J12_Pinout.jpeg

1 在JetPack 5系统中使用GPIO

1.1 使用命令行控制GPIO

获取GPIO口的引脚名称与编号

以31号引脚为例，454为GPIO口编号，PQ.06为引脚名称

请通过上一节

  • 提升至root权限，启用GPIO口
sudo bash

echo 454 > /sys/class/gpio/export
  • 设置GPIO为输入模式
echo in > /sys/class/gpio/PQ.06/direction
  • 获取GPIO当前状态，返回值1为高电平，0为低电平
cat /sys/class/gpio/PQ.06/value
  • 设置GPIO为输出模式
echo out > /sys/class/gpio/PQ.06/direction
  • 设置GPIO输出，1为高电平，0为低电平
echo 1 > /sys/class/gpio/PQ.06/value

您也可以使用以下脚本进行测试

#!/bin/bash
trap 'echo PQ.06 > /sys/class/gpio/unexport; echo "GPIO PQ.06 is released"' EXIT

echo "setting GPIO PQ.06"
echo PQ.06 > /sys/class/gpio/export 2>/dev/null

# set Pin output mode
echo out > /sys/class/gpio/PQ.06/direction

# blink
while true
do
    echo 0 > /sys/class/gpio/PQ.06/value
    sleep 0.5
    cat /sys/class/gpio/PQ.06/value
    sleep 0.5
    echo 1 > /sys/class/gpio/PQ.06/value
    sleep 0.5
    cat /sys/class/gpio/PQ.06/value
    sleep 0.5
done

1.2 使用python控制GPIO

1.2.1 安装JETSON.GPIO包
  • 如果您不确定您的环境是否正常，或者您尝试使用conda环境运行脚本请执行以下指令安装Jetson官方的GPIO库
pip install JETSON.GPIO

Jetson GPIO库提供了四种给I / O引脚编号的方法。

  • ​​BOARD​​：物理引脚编号（40针接口顺序）。
  • ​​BCM​​：Broadcom SoC 的 GPIO 编号（​​常用​​）。
  • ​​CVM​​：CVM/CVB 连接器的信号名称。
  • ​​TEGRA_SOC​​：Tegra SoC 信号名称。
import time
import RPi.GPIO as GPIO

# define pin number
output_pin = 31

# set pin as BOARD mode
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

# set pin mode
GPIO.setup(output_pin, GPIO.OUT)

print("Press CTRL+C to exit")
curr_value = GPIO.HIGH
try:
    while True:
        time.sleep(1)
        print("pin {} now is {}".format(output_pin, curr_value))
        GPIO.output(output_pin, curr_value)
        # blink
        curr_value ^= GPIO.HIGH
finally:
    GPIO.cleanup()

其他具体用法和例程可参考项目官网

2 在JetPack 6系统中使用GPIO

2.1使用libgpiod控制GPIO

在JetPack 6.2/r36.4.3中，NVIDIA已经移除了传统的sysfs GPIO接口（/sys/class/gpio）不建议再使用 sysfs 来控制 GPIO。推荐使用Linux统一的libgpiod管理GPIO

  • 安装前置软件包
sudo apt-get install busybox automake autoconf libtool
  • 验证安装是否成功
jetson@jetson-desktop:~$ gpioinfo
gpiochip0 - 164 lines:
	line   0:      "PA.00" "regulator-vdd-3v3-sd" output active-high [used]
	line   1:      "PA.01"       unused   input  active-high 
	line   2:      "PA.02"       unused   input  active-high 
	line   3:      "PA.03"       unused   input  active-high 
	line   4:      "PA.04"       unused   input  active-high 
	line   5:      "PA.05"       unused   input  active-high 
	line   6:      "PA.06"       unused   input  active-high 
	line   7:      "PA.07"       unused   input  active-high 
	line   8:      "PB.00"       unused   input  active-high 
	line   9:      "PC.00"       unused   input  active-high 
...........

例如，要将 PQ.06 设置为输出模式，可以使用以下命令：

sudo busybox devmem 0x2430070
sudo busybox devmem 0x2430070 w 0x004

改变 GPIO 的电平

保持高电平：

gpioset --mode=wait `gpiofind "PQ.06"`=1

保持低电平：

gpioset --mode=wait `gpiofind "PQ.06"`=0

2.2 使用python控制GPIO

2.2.1 安装JETSON.GPIO包
  • 如果您尝试使用conda环境运行脚本请执行以下指令安装Jetson官方的GPIO库
pip install JETSON.GPIO
  • 建议执行以下指令，重新安装系统自带的JETSON.GPIO库
sudo rm -rf /usr/lib/python3*/dist-packages/Jetson
sudo rm -rf /usr/local/lib/python3*/dist-packages/Jetson
git clone https://github.com/NVIDIA/jetson-gpio.git
cd jetson-gpio
sudo pip3 install .

Jetson GPIO库提供了四种给I / O引脚编号的方法。

  • ​​BOARD​​：物理引脚编号（40针接口顺序）。
  • ​​BCM​​：Broadcom SoC 的 GPIO 编号（​​常用​​）。
  • ​​CVM​​：CVM/CVB 连接器的信号名称。
  • ​​TEGRA_SOC​​：Tegra SoC 信号名称。
import time
import RPi.GPIO as GPIO

# define pin number
output_pin = 31

# set pin as BOARD mode
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

# set pin mode
GPIO.setup(output_pin, GPIO.OUT)

print("Press CTRL+C to exit")
curr_value = GPIO.HIGH
try:
    while True:
        time.sleep(1)
        print("pin {} now is {}".format(output_pin, curr_value))
        GPIO.output(output_pin, curr_value)
        # blink
        curr_value ^= GPIO.HIGH
finally:
    GPIO.cleanup()

其他具体用法和例程可参考项目官网

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