40pin IO开发

实验01——GPIO 输出（LED灯闪烁）

硬件连接

将LED灯泡，分别与RDK-X5主板的VCC、GND、IO37连接

软件运行

进入用户主目录，运行

cd user
sudo python3 ./LED_out.py

终端如图所示：

此时可以发现LED灯泡以一秒的间隔开始闪烁。

#!/usr/bin/env python3
import sys
import signal
import Hobot.GPIO as GPIO
import time

def signal_handler(signal, frame):
    sys.exit(0)

# 定义使用的GPIO通道为37
output_pin = 37 # BOARD 编码 37

def main():
    # 设置管脚编码模式为硬件编号 BOARD
    GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
    # 设置为输出模式，并且初始化为高电平
    GPIO.setup(output_pin, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
    # 记录当前管脚状态
    curr_value = GPIO.HIGH
    print("Starting demo now! Press CTRL+C to exit")
    try:
        # 间隔1秒时间，循环控制LED灯亮灭
        while True:
            time.sleep(1)
            GPIO.output(output_pin, curr_value)
            curr_value ^= GPIO.HIGH
    finally:
        GPIO.cleanup()

if __name__=='__main__':
    signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)
    main()

实验02——GPIO 输入

硬件连接

将按键电路与IO37连接（可使用杜邦线代替按键）

软件运行

进入用户主目录，运行

cd user
sudo python3 ./GPIO_input.py

终端如图所示：

此时可以发现按下按键时终端输出低电平，松开按键后终端输出高电平。

#!/usr/bin/env python3
import sys
import signal
import Hobot.GPIO as GPIO
import time

def signal_handler(signal, frame):
    sys.exit(0)

# 定义使用的GPIO通道为37
input_pin = 37 # BOARD 编码 37

GPIO.setwarnings(False)

def main():
    prev_value = None

    # 设置管脚编码模式为硬件编号 BOARD
    GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
    # 设置为输入模式
    GPIO.setup(input_pin, GPIO.IN)

    print("Starting demo now! Press CTRL+C to exit")
    try:
        while True:
            # 读取管脚电平
            value = GPIO.input(input_pin)
            if value != prev_value:
                if value == GPIO.HIGH:
                    value_str = "HIGH"
                else:
                    value_str = "LOW"
                print("Value read from pin {} : {}".format(input_pin, value_str))
                prev_value = value
            time.sleep(1)
    finally:
        GPIO.cleanup()

if __name__=='__main__':
    signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)
    main()

实验03——按键控制 LED 亮灭

硬件连接

将按键电路与IO37连接（可使用杜邦线代替按键）,LED灯泡与IO31连接

软件运行

进入用户主目录，运行

cd user
sudo python3 ./button_led.py

终端如图所示：

此时可以发现按下按键时IO31输出低电平，松开按键后IO31输出高电平。(LED亮灭）

#!/usr/bin/env python3
import sys
import signal
import Hobot.GPIO as GPIO
import time


def signal_handler(signal, frame):
    sys.exit(0)


# 定义使用的GPIO通道：
# led_pin作为输出，可以点亮一个LED
# but_pin作为输入，可以接一个按钮
led_pin = 31 # BOARD 编码 31
but_pin = 37 # BOARD 编码 37

# 禁用警告信息
GPIO.setwarnings(False)



def main():
    prev_value = None
    # Pin Setup:
    GPIO.setmode(GPIO.BOARD)  # BOARD pin-numbering scheme
    GPIO.setup(led_pin, GPIO.OUT)  # LED pin set as output
    GPIO.setup(but_pin, GPIO.IN)  # Button pin set as input

    # Initial state for LEDs:
    GPIO.output(led_pin, GPIO.LOW)
    print("Starting demo now! Press CTRL+C to exit")
    try:
        while True:
            curr_value = GPIO.input(but_pin)
            if curr_value != prev_value:
                GPIO.output(led_pin, curr_value)
                prev_value = curr_value
                print("Outputting {} to Pin {}".format(curr_value, led_pin))
            time.sleep(1)
    finally:
        GPIO.cleanup()  # cleanup all GPIO


if __name__ == '__main__':
    signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)
    main()

实验04——PWM 输出

硬件连接

将舵机/电机/示波器与IO33连接（X5主板支持IO32、IO33两路PWM输出）

软件运行

进入用户主目录，运行

cd user
sudo python3 ./PWM_out.py

终端如图所示：

可以看出：初始占空比 25%，先每 0.25 秒增加 5%占空比，达到 100%之后再每 0.25 秒减少 5%占空比

#!/usr/bin/env python3
import sys
import signal
import Hobot.GPIO as GPIO
import time

def signal_handler(signal, frame):
    sys.exit(0)

# 支持PWM的管脚: 32 and 33, 在使用PWM时，必须确保该管脚没有被其他功能占用
output_pin = 33

GPIO.setwarnings(False)

def main():
    # Pin Setup:
    # Board pin-numbering scheme
    GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
    # 支持的频率范围： X3: 48KHz ~ 192MHz X5: 0.05HZ ~ 100MHZ
    p = GPIO.PWM(output_pin, 48000)
    # 初始占空比 25%， 先每0.25秒增加5%占空比，达到100%之后再每0.25秒减少5%占空比
    val = 25
    incr = 5
    p.ChangeDutyCycle(val)
    p.start(val)

    print("PWM running. Press CTRL+C to exit.")
    try:
        while True:
            time.sleep(0.25)
            if val >= 100:
                incr = -incr
            if val <= 0:
                incr = -incr
            val += incr
            p.ChangeDutyCycle(val)
    finally:
        p.stop()
        GPIO.cleanup()

if __name__ == '__main__':
    signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)
    main()

实验05——串口输出

硬件连接

回环测试: 把 TXD 和 RXD 在硬件上进行连接，然后运行测试程序，进行写和读操作，预期结果是读出的数据要完全等于写入的数据

硬件连接: 把 TXD 和 RXD 通过跳线帽直接硬件上连接在一起：

软件运行

（1）从打印的串口设备（其中 /dev/ttyS0 是系统调试口，不建议对它进行测试，除非你完全明白它的作用）中选择总线号和片选号作为输入选项，RDK X5 选择测试 /dev/ttyS1，并输入波特率参数：

（2）进入用户主目录，运行

cd user
sudo python3 ./test_serial.py

#!/usr/bin/env python3

import sys
import signal
import os
import time

# 导入python串口库
import serial
import serial.tools.list_ports

def signal_handler(signal, frame):
    sys.exit(0)

def serialTest():
    print("List of enabled UART:")
    os.system('ls /dev/tty[a-zA-Z]*')
    uart_dev= input("请输出需要测试的串口设备名:")

    baudrate = input("请输入波特率(9600,19200,38400,57600,115200,921600):")
    try:
        ser = serial.Serial(uart_dev, int(baudrate), timeout=1) # 1s timeout
    except Exception as e:
        print("open serial failed!\n")

    print(ser)

    print("Starting demo now! Press CTRL+C to exit")

    while True:
        test_data = "AA55"
        write_num = ser.write(test_data.encode('UTF-8'))
        print("Send: ", test_data)

        received_data = ser.read(write_num).decode('UTF-8')
        print("Recv: ", received_data)

        time.sleep(1)

    ser.close()
    return 0


if __name__ == '__main__':
    signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)
    if serialTest() != 0:
        print("Serial test failed!")
    else:
        print("Serial test success!")

实验06——IIC 实验

软件运行：(RDK X5 在 40PIN 上默认使能 I2C5（物理管脚号 3 和 5）和 I2C0（物理管脚号 27 和 28），IO电压3.3V。)

进入用户主目录，运行

cd user
sudo python3 ./test_i2c.py

终端打印信息如下：

1765262010837

#!/usr/bin/env python3

import sys
import signal
import os
import time

# 导入i2cdev
from i2cdev import I2C

def signal_handler(signal, frame):
    sys.exit(0)

def i2cdevTest():
    # device, bus = 0x51, 0
    bus = input("Please input I2C BUS num:")
    os.system('i2cdetect -y -r ' + bus)
    device = input("Please input I2C device num(Hex):")
    print("Read data from device %s on I2C bus %s" % (device, bus))
    i2c = I2C(eval("0x" + device), int(bus))
    value = i2c.read(1)
    i2c.write(value)
    print("read value=", value)
    i2c.close()

if __name__ == '__main__':
    signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)
    print("Starting demo now! Press CTRL+C to exit")
    print("List of enabled I2C controllers:")
    os.system('ls /dev/i2c*')
    while True:
        i2cdevTest()

实验07——SPI 实验

RDK X5 在 40PIN 上物理管脚 19, 21, 23, 24, 26引出了芯片的 SPI1 总线，支持两个片选，IO电压3.3V。

回环测试: 把 MISO 和 MOSI 在硬件上进行连接，然后运行 SPI 测试程序，进行写和读操作，预期结果是读出的数据要完全等于写入的数据

硬件连接

把 MISO (IO19)和 MOSI(IO21) 通过跳线帽直接硬件上连接在一起：

软件运行

进入用户主目录，运行

cd user
sudo python3 ./test_spi.py

从打印的spi控制器中选择总线号和片选号作为输入选项，例如选择测试 spidev0.0，则bus num 和 cs num都是0，按回车键确认：

终端如图所示：

程序正确运行起来后会持续打印 0x55 0xAA，如果打印的是 0x00 0x00，那么就说明spi的回环测试失败。

终端如图所示：

#!/usr/bin/env python3

import sys
import signal
import os
import time

# 导入spidev模块
import spidev

def signal_handler(signal, frame):
    sys.exit(0)

def BytesToHex(Bytes):
    return ''.join(["0x%02X " % x for x in Bytes]).strip()

def spidevTest():
    # 设置spi的bus号（0, 1, 2）和片选(0, 1)
    spi_bus = input("Please input SPI bus num:")
    spi_device = input("Please input SPI cs num:")
    # 创建spidev类的对象以访问基于spidev的Python函数。
    spi=spidev.SpiDev()
    # 打开spi总线句柄
    spi.open(int(spi_bus), int(spi_device))

    # 设置 spi 频率为 12MHz
    spi.max_speed_hz = 12000000

    print("Starting demo now! Press CTRL+C to exit")

    # 发送 [0x55, 0xAA], 接收的数据应该也是 [0x55, 0xAA]
    try:
        while True:
            resp = spi.xfer2([0x55, 0xAA])
            print(BytesToHex(resp))
            time.sleep(1)

    except KeyboardInterrupt:
        spi.close()

if __name__ == '__main__':
    signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)
    print("List of enabled spi controllers:")
    os.system('ls /dev/spidev*')

    spidevTest()