Python C 的扩展按照模板来就行了，其实就4步：参数传递，返回值传递，函数注册，初始化。
直接上代码：
1 /*
2 * PyGPIO.h
3 *
4 * Created on: 2015年5月19日
5 * Author: jugg
6 */
7
8 #ifndef SRC_PYGPIO_H_
9 #define SRC_PYGPIO_H_
10
11 #include <errno.h>
12 #include <string.h>
13 #include <stdio.h>
14 #include <stdlib.h>
15 #include <unistd.h>
16 #include <fcntl.h>
17 #include <sys/mman.h>
18 #include <sys/ioctl.h>
19 #include <sys/stat.h>
20
21 // Ti DM8168/DM8148 GPIO Reg base addr
22 #define TI81XX_GPIO0_BASE 0x48032000
23 #define TI81XX_GPIO1_BASE 0x4804C000
24
25 // Pin mux reg base addr
26 #define PIN_CTRL_AE28 0x481409A8
27
28 #define GPIO_SYSCONFIG 0x10
29 #define GPIO_SYSSTATUS 0x114
30 #define GPIO_CTRL 0x130
31 #define GPIO_OE 0x134
32 #define GPIO_DATAIN 0x138
33 #define GPIO_DATAOUT 0x13C
34
35 // GPIO Reg size
36 #define GPIO_REG_ADDR_4KB 0x1000
37
38 #define GPIO_P0 0x00000001
39 #define GPIO_P1 0x00000002
40 #define GPIO_P2 0x00000004
41 #define GPIO_P3 0x00000008
42 #define GPIO_P4 0x00000010
43 #define GPIO_P5 0x00000020
44 #define GPIO_P6 0x00000040
45 #define GPIO_P7 0x00000080
46 #define GPIO_P8 0x00000100
47 #define GPIO_P9 0x00000200
48 #define GPIO_P10 0x00000400
49 #define GPIO_P11 0x00000800
50 #define GPIO_P12 0x00001000
51 #define GPIO_P13 0x00002000
52 #define GPIO_P14 0x00004000
53 #define GPIO_P15 0x00008000
54 #define GPIO_P16 0x00010000
55 #define GPIO_P17 0x00020000
56 #define GPIO_P18 0x00040000
57 #define GPIO_P19 0x00080000
58 #define GPIO_P20 0x00100000
59 #define GPIO_P21 0x00200000
60 #define GPIO_P22 0x00400000
61 #define GPIO_P23 0x00800000
62 #define GPIO_P24 0x01000000
63 #define GPIO_P25 0x02000000
64 #define GPIO_P26 0x04000000
65 #define GPIO_P27 0x08000000
66 #define GPIO_P28 0x10000000
67 #define GPIO_P29 0x20000000
68 #define GPIO_P30 0x40000000
69 #define GPIO_P31 0x80000000
70
71
72 typedef union {
73 struct {
74 unsigned int P0 : 1;
75 unsigned int P1 : 1;
76 unsigned int P2 : 1;
77 unsigned int P3 : 1;
78 unsigned int P4 : 1;
79 unsigned int P5 : 1;
80 unsigned int P6 : 1;
81 unsigned int P7 : 1;
82 unsigned int P8 : 1;
83 unsigned int P9 : 1;
84 unsigned int P10 : 1;
85 unsigned int P11 : 1;
86 unsigned int P12 : 1;
87 unsigned int P13 : 1;
88 unsigned int P14 : 1;
89 unsigned int P15 : 1;
90 unsigned int P16 : 1;
91 unsigned int P17 : 1;
92 unsigned int P18 : 1;
93 unsigned int P19 : 1;
94 unsigned int P20 : 1;
95 unsigned int P21 : 1;
96 unsigned int P22 : 1;
97 unsigned int P23 : 1;
98 unsigned int P24 : 1;
99 unsigned int P25 : 1;
100 unsigned int P26 : 1;
101 unsigned int P27 : 1;
102 unsigned int P28 : 1;
103 unsigned int P29 : 1;
104 unsigned int P30 : 1;
105 unsigned int P31 : 1;
106 } port;
107 unsigned int port_val;
108 } GPIO_PORT;
109
110 typedef enum {
111 GPIO_PORT0,
112 GPIO_PORT1
113 } GPIO_NUM;
114
115
116 typedef enum {
117 GPIO_WRITE, //GPIO output
118 GPIO_READ //GPIO input
119 } GPIO_MODE;
120
121 typedef enum {
122 GPIO_VAL_LOW,
123 GPIO_VAL_HIGH
124 } GPIO_VAL;
125
126 int GPIO_init(GPIO_NUM gpio, unsigned int gpio_port, GPIO_MODE gpio_mode);
127 int GPIO_write(GPIO_NUM gpio, unsigned int gpio_port, GPIO_VAL gpio_val);
128
129 #endif /* SRC_PYGPIO_H_ */
PyGPIO.h
1 /*
2 * PyGPIO.c
3 *
4 * Created on: 2015年5月19日
5 * Author: jugg
6 */
7 #include <python2.6/Python.h>
8
9 #include "PyGPIO.h"
10
11
12 int GPIO_init(GPIO_NUM gpio, unsigned int gpio_port, GPIO_MODE gpio_mode)
13 {
14 int file;
15 unsigned int TI81XX_GPIO_BASE;
16 unsigned int *mem_viraddr = NULL;
17 file = open("/dev/mem", O_RDWR|O_SYNC);
18 if(file < 0){
19 printf(" ERROR: /dev/mem open failed !!!\n");
20 return -1;
21 }
22
23 TI81XX_GPIO_BASE = gpio ? TI81XX_GPIO1_BASE:TI81XX_GPIO0_BASE;
24 mem_viraddr = mmap(NULL, GPIO_REG_ADDR_4KB, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC, MAP_SHARED, file, TI81XX_GPIO_BASE);
25
26 mem_viraddr[GPIO_SYSCONFIG >> 2] = 0x10; // No idle
27 mem_viraddr[GPIO_OE >> 2] = gpio_mode ? gpio_port:~gpio_port; // GPIO mode setting
28 munmap((void *)mem_viraddr, GPIO_REG_ADDR_4KB);
29
30
31
32 close(file);
33
34 return 0;
35 }
36
37 int GPIO_write(GPIO_NUM gpio, unsigned int gpio_port, GPIO_VAL gpio_val)
38 {
39 int file;
40 unsigned int TI81XX_GPIO_BASE;
41 unsigned int *mem_viraddr = NULL;
42 file = open("/dev/mem", O_RDWR|O_SYNC);
43 if(file < 0){
44 printf(" ERROR : /dev/mem open failed write!!!\n");
45 return -1;
46 }
47
48 TI81XX_GPIO_BASE = gpio ? TI81XX_GPIO1_BASE:TI81XX_GPIO0_BASE;
49 mem_viraddr = mmap(NULL, GPIO_REG_ADDR_4KB, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC, MAP_SHARED, file, TI81XX_GPIO_BASE);
50
51 mem_viraddr[GPIO_DATAOUT >> 2] = gpio_val ? gpio_port:~gpio_port;
52
53 munmap((void *)mem_viraddr, GPIO_REG_ADDR_4KB);
54 close(file);
55
56 return 0;
57 }
58
59 static PyObject *pyGPIO_init(PyObject *self, PyObject *args)
60 {
61 int gpio,gpio_port,gpio_mode;
62 int temp;
63 PyObject *return_val;
64
65 temp = PyArg_ParseTuple(args, "iii", &gpio,&gpio_port,&gpio_mode);
66 if(!temp){
67 return NULL;
68 }
69
70 temp = GPIO_init(gpio,gpio_port,gpio_mode);
71 return_val = (PyObject *)Py_BuildValue("i", temp);
72 return return_val;
73 }
74
75 static PyObject *pyGPIO_write(PyObject *self, PyObject *args)
76 {
77 int gpio,gpio_port,gpio_val;
78 int temp;
79 PyObject *return_val;
80
81 temp = PyArg_ParseTuple(args, "iii", &gpio,&gpio_port,&gpio_val);
82 if(!temp){
83 return NULL;
84 }
85
86 temp = GPIO_write(gpio, gpio_port, gpio_val);
87 return_val = (PyObject *)Py_BuildValue("i", temp);
88 return return_val;
89 }
90
91 static PyMethodDef pyGPIOMethods[] = {
92 {"GPIO_init", pyGPIO_init, METH_VARARGS},
93 {"GPIO_write", pyGPIO_write, METH_VARARGS},
94 {NULL,NULL}
95 };
96
97 void initPyGPIO(void)
98 {
99 Py_InitModule("PyGPIO", pyGPIOMethods);
100 }
交叉编译为动态链接库，拷贝到Python库路径下面即可。
下面是一个LED闪烁的Python Demo：
‘‘‘
This a PyGPIO module test.
PyGPIO module is written in C, used to deal with GPIO hardware directly by python.
‘‘‘
import PyGPIO
import time
gpio1 = 1 # GPIO_1
gpio_port = 0x00002000 # GPIO_1.13
gpio_mode = 0 # Output
gpio_val = 1 # Output high level
# Init GPIO1
PyGPIO.GPIO_init(gpio1,gpio_port,gpio_mode)
# Write output value
while(True):
PyGPIO.GPIO_write(gpio1,gpio_port,0)
time.sleep(1)
PyGPIO.GPIO_write(gpio1,gpio_port,1)
time.sleep(1)
自此，自己实现的RPi.GPIO模块就完成了。当然还有一些问题，比如如何在Python里面使用C里面的枚举类型，这样点亮LED就可以直接GPIO.ON而不是数字1，还有每次写GPIO都需要mmap再munmap，开销很大，可以 init 的时候mmap，不再操作GPIO uninit的时候munmap等。
时间： 2024-07-31 06:29:53