Linux で GPIO を制御する方法

Linux では、「Sysfs インターフェイス」、「GPIO ライブラリ」、「デバイス ツリー」、「ダイレクト アクセス レジスタ」という 4 つの方法を使用して GPIO を制御できます。 1. /sys/class 内のファイルを使用します。 /gpio ディレクトリにアクセスすると、GPIO ピンにアクセスして制御できます。 2. オープン ソース GPIO ライブラリにより GPIO の制御が簡素化され、Linux システムでの GPIO のプログラムと制御がより便利になります。 3. デバイス ツリー ファイルを編集し、定義することができます。 GPIO の属性と機能を設定し、システムの起動時にデバイス ツリーをロードするなどします。

Linux では、次の方法を使用して GPIO (汎用入出力) を制御できます:

1. Sysfs インターフェイス : Sysfs は、デバイス ドライバーと対話するために Linux カーネルによって提供されるファイル システム インターフェイスです。 GPIO ピンは、/sys/class/gpio ディレクトリ内のファイルを通じてアクセスおよび制御できます。シェル コマンドまたはプログラミング言語 (Python など) を使用してこれらのファイルを読み書きし、GPIO のステータスを制御できます。

2. GPIO ライブラリ: GPIO 制御を簡素化するオープン ソース GPIO ライブラリがいくつかあります。たとえば、WiringPi、RPi.GPIO、libgpiod などのライブラリは関数とインターフェイスを提供しており、Linux システム上で GPIO をプログラムで制御するのがより便利になります。ニーズに応じて適切なライブラリを選択し、ドキュメントに従ってインストールして使用できます。

3. デバイス ツリー: 一部の組み込みシステムでは、GPIO マッピングと構成情報は通常、デバイス ツリーに保存されます。デバイス ツリー ファイルを編集し、GPIO のプロパティと機能を定義し、システムの起動時にデバイス ツリーをロードして、GPIO が正しく初期化されて使用できるようにすることができます。

4. レジスタへの直接アクセス: 一部の特定の組み込みプラットフォームでは、制御のために GPIO 関連の物理レジスタに直接アクセスできます。これにはハードウェアと基盤となるシステムについての深い理解が必要となるため、慎重に行う必要があります。

GPIO 制御を実行するには特権アクセス許可 (通常は root または対応するアクセス許可を持つユーザー) が必要であることに注意してください。プログラミング中に、GPIO へのアクセスと制御を確実にするために、適切な権限または構成を使用する必要がある場合があります。

GPIO を操作する際は、損傷や悪影響を避けるため、誤った操作を行わないよう注意してください。 GPIO を使用する前に、ハードウェア仕様と関連ドキュメントを理解し、正しい方法に従って制御および操作することをお勧めします。

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