![[玩轉(zhuǎn)Atlas 200 DK之案例開(kāi)發(fā)系列]外設(shè)GPIO使用](/public/upload_img/5_1670221277609.jpg)
Atlas 200 DK開(kāi)發(fā)板共有40個(gè)管腳輸出，其中有7個(gè)GPIO腳供用戶控制使用。
GPIO0 GPIO1 GPIO3 GPIO4 GPIO5 GPIO6 GPIO7
開(kāi)發(fā)板管腳數(shù)字對(duì)應(yīng)可以看開(kāi)發(fā)板40PIN 的兩邊板子標(biāo)記，有標(biāo)記哪個(gè)是1腳，哪個(gè)是40腳，然后和下圖對(duì)應(yīng)接IO口使用。
直接從昇騰AI處理器引出的GPIO有：GPIO0、GPIO1。
由PCA6416引出的GPIO有：GPIO3、GPIO4、GPIO5、GPIO6、GPIO7。
由于GPIO3，4，5，6，7是通過(guò)IO口擴(kuò)展芯片擴(kuò)展的IO口，控制是使用I2C方式控制PCA6416.讀取控制速度不如GPIO0，GPIO1，如果程序中有使用輸入口作為檢測(cè)使用（while(1)中一直監(jiān)控IO口輸入狀態(tài)，例如按鍵檢測(cè)）請(qǐng)優(yōu)先使用GPIO0，GPIO1.
首先讓開(kāi)發(fā)板默認(rèn)用戶 HwHiAiUser 獲得開(kāi)發(fā)板硬件軟件控制權(quán)限，這個(gè)可以登錄開(kāi)發(fā)板在開(kāi)發(fā)板/etc/rc.local 中修改，增加如下語(yǔ)句
echo 504 >/sys/class/gpio/export
echo 444 >/sys/class/gpio/export
chown -R HwHiAiUser /sys/class/gpio/gpio444
chown -R HwHiAiUser /sys/class/gpio/gpio504
chown -R HwHiAiUser /sys/class/gpio/gpio444/direction
chown -R HwHiAiUser /sys/class/gpio/gpio504/direction
chown -R HwHiAiUser /sys/class/gpio/gpio444/value
chown -R HwHiAiUser /sys/class/gpio/gpio504/value
chown -R HwHiAiUser /dev/i2c-1
chown -R HwHiAiUser /dev/i2c-2
chown -R HwHiAiUser /dev/ttyAMA0
chown -R HwHiAiUser /dev/ttyAMA1
usermod -aG HwHiAiUser HwHiAiUser
以上指令總體上目的就是引出GPIO0，GPIO1，并且讓HwHiAiUser獲取GPIO0 ，GPIO1，I2C等硬件的軟件控制權(quán)限，如果rc.local已經(jīng)加上了這些指令，就不需要重新添加了。
到碼云上下載GPIO demo源碼，https://gitee.com/Atlas200DK 用MindStudio打開(kāi)使用。
代碼中包含2個(gè)模塊，其中
GPIO 3個(gè)接口函數(shù)如下。
int gpio_set_direction(int pin,int direction);
int gpio_set_value(int pin,int val);
int gpio_get_value(int pin,int *val);
int gpio_set_direction(int pin,int direction);
這個(gè)函數(shù)是設(shè)置IO口的狀態(tài)，輸入還是輸出。
參數(shù) pin 只能設(shè)置為（0,1,3,4,5,6,7），控制對(duì)應(yīng)的IO口。
參數(shù) direction 設(shè)置輸入還是輸出 0代表輸入，1代表輸出。
int gpio_set_value(int pin,int val);
這個(gè)函數(shù)是設(shè)置IO口的輸出高電平還是低電平，前提是已經(jīng)用gpio_set_direction設(shè)置這個(gè)口為輸出口，否則無(wú)效。
參數(shù) pin 只能設(shè)置為（0,1,3,4,5,6,7），控制對(duì)應(yīng)的IO口。
參數(shù) val設(shè)置輸出高電平還是低電平 0代表低電平，1代表高電平。
int gpio_get_value(int pin,int *val);
這個(gè)函數(shù)是獲取IO口的輸入高電平還是低電平，前提是已經(jīng)用gpio_set_direction設(shè)置這個(gè)口為輸入口，否則讀取數(shù)值不對(duì)。
參數(shù) pin 只能設(shè)置為（0,1,3,4,5,6,7），控制對(duì)應(yīng)的IO口。
參數(shù) val , int value ,將&value放入到函數(shù)中，獲取value值。Value 0代表低電平，1代表高電平。
在Custom.cpp中。
以上就可以對(duì)Atlas 200 DK 的7個(gè)gpio口進(jìn)行軟件控制了。有其他疑問(wèn)可以到論壇咨詢(xún)。
Atlas 200 AI加速模塊提供UART，I2C，SPI等其他接口，功能描述如下：
表3-9 Atlas 200 AI加速模塊連接器功能描述
| 模塊劃分 | 管腳名稱(chēng) | 主功能 | 功能描述 |
| UART0 | UART0_RXD | RXD | UART0接收數(shù)據(jù)。調(diào)試、系統(tǒng)打印、外設(shè)擴(kuò)展等。 |
| UART0_TXD | TXD | UART0發(fā)送數(shù)據(jù)。調(diào)試、系統(tǒng)打印、外設(shè)擴(kuò)展等。 | |
| I2C0 | I2C0_SCL | SCL | I2C0總線時(shí)鐘。Atlas 200 AI加速模塊帶外管理接口。 |
| 用戶可以讀取Atlas 200 AI加速模塊的硬件ID、EEPROM信息。 | |||
| Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)有4.7K上拉電阻，Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)已串33Ω電阻。 | |||
| I2C0_SDA | SDA | I2C0總線數(shù)據(jù)，Atlas 200 AI加速模塊帶外管理接口。 | |
| 用戶可以讀取Atlas 200 AI加速模塊的硬件ID、EEPROM信息。 | |||
| Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)有4.7K上拉電阻，Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)已串33Ω電阻。 | |||
| I2C1 | I2C1_SCL | SCL | I2C1總線時(shí)鐘。Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)已串33Ω電阻，用戶板做外部上拉，使用用戶接口電源上拉。 |
| I2C1_SDA | SDA | I2C1總線數(shù)據(jù)。Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)已串33Ω電阻，用戶板做外部上拉，使用用戶接口電源上拉。 | |
| SPI1 | SPI1_CS0_N | CS0 | SPI1片選0。SPI接口只支持MASTER mode。 |
| SPI1_CS1_N | GPIO65 | SPI1片選1。 | |
| SPI1_CLK | CLK | SPI1時(shí)鐘。Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)已串33Ω電阻。 | |
| SPI1_MOSI | MOSI | SPI 1 Master OUT/Slave IN，Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)已串33Ω電阻。 | |
| 復(fù)用上電strap功能，不使用要懸空，外部不能有上拉。 | |||
| SPI1_MISO | MISO | SPI 1 Master IN/Slave Out。 | |
| SPI2 | SPI2_CS_N | CS | SPI2片選0，SPI接口只支持MASTER mode。 |
| SPI2_CLK | CLK | SPI2時(shí)鐘。Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)已串33Ω電阻。 | |
| SPI2_MOSI/EMMC_SD_SEL | MOSI | SPI 2 Master OUT/Slave IN。Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)已串33Ω電阻。 | |
| 上電階段做strap功能： | |||
| EMMC與SD卡模式選擇信號(hào)，由Atlas 200 AI加速模塊外部高低電平配置。0：EMMC，1：SD。 | |||
| 用戶板做外部上下拉，上拉電阻使用VBUCK8_1V8，不用MMC接口時(shí)可懸空。 | |||
| SPI2_MISO | MISO | SPI 2 Master IN/Slave Out。 | |
| SPI3& | I2C2 SDA | SDA | I2C2 SDA（復(fù)用功能：SPI3片選1-/SPI3_CS）Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)已串33Ω電阻。 |
| I2C/UART | 用戶板做外部上拉；使用用戶接口電源上拉。 | ||
| I2C2 SCL | SCL | I2C2 SCL（復(fù)用功能：SPI3時(shí)鐘-SPI3_CLK）Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)已串33Ω電阻。 | |
| 用戶板做外部上拉，使用用戶接口電源上拉。 | |||
| UART1_TXD | TXD | UART1 TXD（復(fù)用功能：SPI 3 Master OUT/Slave IN） | |
| UART1_RXD | RXD | UART1 RXD（復(fù)用功能：SPI 3 Master In/Slave Out） | |
| 上電 | HOST_POWER_EN | - | Atlas 200 AI加速模塊上電控制，Atlas 200 AI加速模塊的電源使能信號(hào)，高有效。拉高后5ms Atlas 200 AI加速模塊上電（內(nèi)部BOARD ID與EEPROM電路為獨(dú)立供電，主電源上電后即工作）。 |
| 內(nèi)部有上拉電阻，不用可懸空，用戶不用做上拉。 | |||
| 信號(hào)要嚴(yán)格保證時(shí)序，建議使用OD接口控制。 | |||
| HOST_RST_N | HOST_RST_N | - | Atlas 200 AI加速模塊熱復(fù)位接口，1.8V，接到Ascend 310的復(fù)位管腳，復(fù)位時(shí)間大于150us。 |
| 信號(hào)需要用OD接口或用二極管隔離，防止倒灌。 | |||
| 信號(hào)要嚴(yán)格保證時(shí)序，默認(rèn)狀態(tài)要為高電平。內(nèi)部有上拉電阻，不用可懸空。作為Atlas 200 AI加速模塊的復(fù)位接口，必須預(yù)留該接口。 | |||
| 中斷輸出 | INT_OUT | GPIO69 | 發(fā)送給host的alert信號(hào)，低有效。用戶板做外部上拉，上拉電阻使用VBUCK8_1V8。 |
| 中斷輸入 | INT_IN | GPIO1 | host發(fā)送給Ascend 310中斷信號(hào)，非下電接口，可用來(lái)喚醒Atlas 200 AI加速模塊。 |
| 用戶板做外部上拉，上拉電阻使用VBUCK8_1V8。 | |||
| 風(fēng)扇控制 | PWM0 | GPIO12 | 風(fēng)扇PWM控制信號(hào)1，可做普通GPIO使用。 |
| PWM1 | GPIO13 | 風(fēng)扇PWM控制信號(hào)2，可做普通GPIO使用，可做風(fēng)扇轉(zhuǎn)速檢測(cè)(中斷模式)。 | |
| GPIO | GPIO73 | GPIO73 | 通用GPIO，可做中斷輸入，不使用可以懸空。 |
| GPIO2 | GPIO2 | 通用GPIO模式：可做中斷輸入，不使用可以懸空。 | |
| 低功耗模式：使用Atlas 200 AI加速模塊低功耗模式時(shí)，需預(yù)留該管腳作為休眠狀態(tài)標(biāo)志位，GPIO2輸出高電平表示休眠狀態(tài)，輸出低電平表示喚醒狀態(tài)。 | |||
| GPIO6 | GPIO6 | 通用GPIO模式：不使用可以懸空。 | |
| 低功耗模式：使用Atlas 200 AI加速模塊低功耗模式時(shí)，需預(yù)留該管腳作為使能信號(hào)，用于控制模塊進(jìn)行休眠與喚醒，當(dāng)GPIO6輸入高電平，使能Atlas 200 AI加速模塊深度休眠，低電平使能喚醒。默認(rèn)需配置為低電平。 | |||
| GPIO_RST_OUT | GPIO_RST_OUT | GPIO_RST_OUT | 輸出給單板的復(fù)位信號(hào)。在SoC系統(tǒng)復(fù)位時(shí)輸出為低，直到軟件配置輸出為高，用于復(fù)位單板相關(guān)器件。 |
| BOOT_MODE | BOOT_MD0 | GPIO95 | 上電過(guò)程做為strap功能，配置Atlas 200 AI加速模塊的BOOT模式。 |
| 用戶板做外部上下拉；上拉電阻使用VBUCK8_1V8。 | |||
| 000 on-chip-rom + SFC(xloader) + PCIe(UEFI, EP mode only)。 | |||
| BOOT_MD1 | GPIO96 | 001 on-chip-rom + USB加載。 | |
| BOOT_MD2 | GPIO97 | 010 on-chip-rom + SFC(SPI Nor)加載（xloader+UEFI)，缺省。 | |
| 在位檢測(cè) | P_DETECT_IN | - | Atlas 200 AI加速模塊在位檢測(cè)信號(hào)。2個(gè)pin腳分布在連接器兩端，并在Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)部PCB連接在一起。 |
| P_DETECT_OUT | 其一接到host接口并做上拉，另外一個(gè)信號(hào)接到板外的下地電阻。上拉電源無(wú)特殊要求。 | ||
| 多個(gè)Atlas 200 AI加速模塊場(chǎng)景可以把在位檢測(cè)串聯(lián)使用。 | |||
| 槽位ID | SLOT_SEL1 | ADC8 | Atlas 200 AI加速模塊 ADC8信號(hào)，多個(gè)Atlas 200 AI加速模塊場(chǎng)景下，區(qū)分Atlas 200 AI加速模塊槽位號(hào)。 |
| 單個(gè)ADC可支持10個(gè)檔位，2個(gè)SLOT可支持多Atlas 200 AI加速模塊。 | |||
| Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)部上拉100K電阻到ADC電源。用戶板接電阻分壓下地。電阻參考ID分壓表。如果只有一個(gè)Atlas 200 AI加速模塊使用，就統(tǒng)一都下拉，默認(rèn)為00。 | |||
| SLOT_SEL0 | ADC7 | Atlas 200 AI加速模塊 ADC7信號(hào)，多個(gè)Atlas 200 AI加速模塊場(chǎng)景下，區(qū)分Atlas 200 AI加速模塊槽位號(hào)。 | |
| 單個(gè)ADC可支持10個(gè)檔位，2個(gè)SLOT可支持多Atlas 200 AI加速模塊。 | |||
| Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)部上拉100K電阻到ADC電源。用戶板接電阻分壓下地。電阻參考ID分壓表。 | |||
| I2C地址選擇 | ADD_SEL | GPIO74 | Atlas 200 AI加速模塊 I2C0地址選擇信號(hào)，可支持2個(gè)Atlas 200 AI加速模塊共用I2C地址。 |
| Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)部采用1K上拉，默認(rèn)拉高。用戶板可用100Ω下拉電阻改變地址。 | |||
| Ascend 310的I2C0地址通過(guò)槽位ID做區(qū)分。 | |||
| Atlas 200 AI加速模塊內(nèi)部2個(gè)器件I2C地址(7bit)： | |||
| EEPROM：ADD_SEL=1,1010001；ADD_SEL=0,1010000。 | |||
| I2C擴(kuò)展IC：ADD_SEL=1,0100001；ADD_SEL=0,0100000。 | |||
| 預(yù)留接口 | RSVD | - | 預(yù)留接口，懸空不接。 |
| 電源輸入 | VSYS | - | 3.5-4.5V供電，典型值推薦3.8V，電流8A以上。 |
| GND | GND | - | 電源回流地。 |
GPIO接口電平特性
表3-10 GPIO電平參數(shù)表（VDDIO電壓范圍：+1.62 ~ +1.98V）
| 參數(shù) | 符號(hào) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
| 輸入低電平 | Vil | -0.3 | - | 0.35*VDDIO | V |
| 輸入高電平 | Vih | 0.65*VDDIO | - | 1.98 | V |
| 門(mén)限值 | Vt | 0.87 | 0.97 | 1.07 | V |
| 內(nèi)部上拉電阻 | Rpu | 19k | 26k | 39k | ohm |
| 內(nèi)部下拉電阻 | Rpd | 18k | 24k | 34k | ohm |
| 輸出低電平 | Vol | - | - | 0.45 | V |
| 輸出高電平 | Voh | VDDIO-0.45 | - | - | V |
表3-11 I2C電平參數(shù)表（VDDIO電壓范圍：+1.62 ~ +1.98V）
| 參數(shù) | 符號(hào) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
| 輸入低電平 | Vil | -0.3 | - | 0.35*VDDIO | V |
| 輸入高電平 | Vih | 0.65*VDDIO | - | 1.98 | V |
| 門(mén)限值 | Vt | 0.91 | 1.01 | 1.13 | V |
| 內(nèi)部上拉電阻 | Rpu | 32k | 48k | 79k | ohm |
| 內(nèi)部下拉電阻 | Rpd | 30k | 44k | 68k | ohm |
| 輸出低電平 | Vol | - | - | 0.45 | V |
| 輸出高電平 | Voh | VDDIO-0.45 | - | - | V |
