====== GPIO ====== ===== Grundlagen ===== https://wiki.openwrt.org/doc/hardware/port.gpio ==== Pin-Belegung ==== {{:bpi-r2:bpi-r2_gpio.png|}} Bild aus den BPI-R2 Schematics ^ Nebenfunktion ^ Hauptfunktion ^ pin# ^ xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ^ pin# ^ Hauptfunktion ^ Nebenfunktion ^ | | | | {{ :bpi-r2:gpio_farbig.png?nolink |}} | | | | | - | 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 | | | | | ::: | | | | | ^ 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 | I2S0_MCLK ^ 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 ==== {{https://wiki.openwrt.org/_media/media/doc/hardware/gpio_high_low.png}} ((Quelle: wiki.openwrt.org)) {{:bpi-r2:led.svg.png?direct&100 |}} ((Quelle: commons.wikimedia.org)) {{:bpi-r2:button_led_schaltplan.png?direct&200 |}} {{:bpi-r2:button_led_steckplatine.png?direct&200 |}} {{ :bpi-r2:button_led.fzz |Fritzing-Datei}} https://docs.labs.mediatek.com/resource/linkit7697-arduino/en/tutorial/smd-buttons ===== 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" >$GPIO funktioniert mit LED an Pin 14 (-) und Pin 16 (+), inkl. Vorwiderstand (220 Ohm) ==== Spezial GPIO ==== für die GPIOs 22/(23??)/24 ist es nötig, vorher ein Register zu setzen (siehe [[https://github.com/BPI-SINOVOIP/BPI-R2-bsp/issues/17|issue#17]] Kommentar #15) {{ :bpi-r2:gpioreg.tar.gz |mwrite}} root@bpi-iot-ros-ai:~# ./mwrite /dev/mem 0x10005b10 0x00000038 ./mwrite offset : 10005b10, val : 00000038 b6f03b10 root@bpi-r2:~# GPIO=/sys/devices/platform/1000b000.pinctrl/mt_gpio root@bpi-r2:~# echo "mode 24 0" >$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 [[http://forum.banana-pi.org/t/gpio-uart-not-the-debug-port/3748/8|UCTS2/URTS2 gerouted]] werden. Diese befinden sich neben dem Anschluss für Debug-UART ([[http://forum.banana-pi.org/t/gpio-uart-not-the-debug-port/3748/25|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 {{ :bpi-r2:uarttest.ino |einfaches Beispiel für Arduino (Nano)}} {{:bpi-r2:uart-bpi.jpg?nolink&250}} {{:bpi-r2:uart-levelshifter.jpg?nolink&150}} {{:bpi-r2:uart-arduino.jpg?nolink&150}} 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 [[http://forum.banana-pi.org/t/gpio-python-or-shell/3912/41|Forum]] und [[https://github.com/frank-w/BPI-R2-4.14/issues/14|Fehlerreport]] seit 2.3.2018 ist die Frequenz richtig: [[https://github.com/frank-w/BPI-R2-4.14/commit/3a850c8f82519910703072736e6ffa7319ca5b0d|Commit in 4.14-main]] ===== SPI ===== http://forum.banana-pi.org/t/bpi-r2-spi-communication/4779/27 ===== I2C ===== [[http://forum.banana-pi.org/t/has-anyone-added-an-rtc/5004|Echtzeituhr via i2c]] [[https://tutorials-raspberrypi.de/raspberry-pi-rtc-modul-i2c-echtzeituhr/]] ggf. apt-get install i2c-tools (benötigt unter ubuntu 18.4 universe in der /etc/apt/sources.list) [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