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kira-96 · Dec 2, 2024 · acdf52d · acdf52d
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diff --git a/content/posts/epics-ioc-gpio-device-support.md b/content/posts/epics-ioc-gpio-device-support.md
@@ -0,0 +1,172 @@
+---
+title: "EPICS IOC GPIO设备支持的使用"
+date: 2024-12-02T09:45:59+08:00
+draft: false
+description: EPICS IOC GPIO设备支持的使用
+tags: ["linux", "EPICS", "GPIO"]
+keywords: ["linux", "EPICS", "GPIO"]
+categories: ["EPICS"]
+---
+
+## 前言
+
+之前讲过[Linux的GPIO操作](../linux-gpio操作其一)，主要是使用程序访问Linux系统提供的用户空间接口。这次是介绍如何使用EPICS IOC控制GPIO的输入或输出。EPICS有许多设备支持程序，其中就包括Linux GPIO驱动，对于某些需要使用EPICS控制设备GPIO的情况十分有用。
+
+## 编译GPIO设备支持模块
+
+### 使用到的软件模块
+
+- [epics-base - (launchpad.net)](https://git.launchpad.net/epics-base) / [epics-base/epics-base](https://github.com/epics-base/epics-base) / [EPICS Base (anl.gov)](https://epics.anl.gov/base/index.php)
+
+- [ffeldbauer/epics-devgpio: EPICS device support to control GPIOs on the BeagleBone Black / Raspberry Pi via the /sys/class/gpio interface](https://github.com/ffeldbauer/epics-devgpio/)
+
+**需要先安装好EPICS Base.**
+
+### 编译 devgpio
+
+> 注意：gpio设备支持用到了Linux 5.x 内核提供的gpio应用程序接口。
+
+> Version 2 of this device support uses the new V2 ABI for GPIO character device (c.f. /usr/include/linux/gpio.h) which was introduced in Kernel 5.x.
+
+如果你使用的是旧版的linxu内核，可能需要使用[R1-0-6](https://github.com/ffeldbauer/epics-devgpio/releases/tag/R1-0-6)。
+
+交叉编译时`gpio.h`的路径：`${SDKTARGETSYSROOT}/usr/include/linux/gpio.h`
+
+编译步骤：
+
+``` shell
+cd epics-devgpio
+touch configure/RELEASE.local
+vi configure/RELEASE.local
+
+# 修改成和EPICS Base一样的架构
+# EPICS_HOST_ARCH=linux-loong64
+# EPICS Base路径（示例）
+EPICS_BASE=/home/ubuntu/epics/base-7.0.8.1
+
+# 直接编译
+# make
+# 交叉编译（示例）
+# make LD=loongarch64-linux-gnu-ld CC=loongarch64-linux-gnu-gcc CCC=loongarch64-linux-gnu-g++
+make
+```
+
+## 使用GPIO的设备支持库
+
+为`IOC`程序添加GPIO设备支持，和其他设备支持程序使用方法一样。
+
+示例：
+
+1. 修改`configure/RELEASE`
+
+  添加`devgpio`的模块位置
+
+  ``` Makefile
+  SUPPORT=/home/ubuntu/epics/epics-modules
+  DEVGPIO=$(SUPPORT)/epics-devgpio
+  ```
+
+2. 修改程序的`Makefile`
+
+  例：修改`exampleApp/src/Makefile`
+
+  ``` Makefile
+  # 添加以下内容
+  ifneq ($(DEVGPIO),)
+  example_DBD += devgpio.dbd
+  example_LIBS += devgpio
+  endif
+  ```
+
+3. 编写`db`
+
+  例：添加`exampleApp/Db/gpio.db`
+
+  ``` js
+  record(bo, "${IOC}:GPIO:IO39:OUT"） {
+    field(DESC, "GPIO 39 output")
+    field(DTYP, "devgpio")
+    field(OUT, "@39")
+    field(ZNAM, "OFF")
+    field(ONAM, "ON")
+  }
+
+  record(bi, "${IOC}:GPIO:IO38:IN"） {
+    field(DESC, "GPIO 38 input")
+    field(DTYP, "devgpio")
+    field(INP, "@38 both")
+    field(SCAN, "I/O Intr")
+    field(ZNAM, "OFF")
+    field(ONAM, "ON")
+  }
+  ```
+
+  修改`exampleApp/Db/Makefile`
+
+  ``` Makefile
+  # 添加编写的db
+  DB += gpio.db
+  ```
+
+4. 修改启动脚本`st.cmd`
+
+  例：修改`iocBoot/iocexample/st.cmd`
+
+  ``` shell
+  # 设置gpio设备，示例：
+  GpioChip "/dev/gpiochip0"
+  # 加载db
+  dbLoadRecords "db/gpio.db", "IOC=${IOC}"
+  ```
+
+5. 编译IOC
+
+  ``` shell
+  cd example
+  make
+  ```
+
+至此，所有步骤都完成了，现在可以运行测试。
+
+6. 测试运行
+
+``` shell
+cd iocBoot/iocexample
+./st.cmd
+```
+
+输入模式：
+
+``` shell
+> camonitor iocsysStats:GPIO:IO38:IN
+iocsysStats:GPIO:IO38:IN       <undefined> OFF UDF INVALID
+iocsysStats:GPIO:IO38:IN       2024-12-02 11:21:05.738442 ON
+iocsysStats:GPIO:IO38:IN       2024-12-02 11:21:13.115063 OFF
+iocsysStats:GPIO:IO38:IN       2024-12-02 11:21:48.090581 ON
+iocsysStats:GPIO:IO38:IN       2024-12-02 11:21:51.567303 OFF
+```
+
+输出模式：
+
+``` shell
+> caput iocsysStats:GPIO:IO39:OUT 1
+Old : iocsysStats:GPIO:IO39:OUT      OFF
+New : iocsysStats:GPIO:IO39:OUT      ON
+> caput iocsysStats:GPIO:IO39:OUT 0
+Old : iocsysStats:GPIO:IO39:OUT      ON
+New : iocsysStats:GPIO:IO39:OUT      OFF
+```
+
+## 关于`record`的编写
+
+*以下说明中 <> 为必填内容，[] 为可选内容。*
+
+* `devgpio`支持`bi`、`bo`、`mbbi/o`、`mbbi/oDirect`类型的记录。
+* `record`的`DTYP`字段必须为`devgpio`。
+* `record`的`INP`字段语法为：`@<GPIO1> [GPIO2] [LOW] [FALLING/RISING/BOTH]`
+  `GPIOx`为GPIO的编号，具体可以查阅相应开发板的手册。对于`bi`类型的记录，只支持一个GPIO。  
+  `LOW`标志可以将GPIO切换到低电平模式，对应的选项为`low`或者`l`。
+  `FALLING/RISING/BOTH`表示GPIO输入的中断方式。`falling`/`f`表示*下降沿*触发中断，`rising`/`r`表示*上升沿*触发中断，`both`/`b`表示*两侧*均可以触发中断。**只有启用了此选项，才可以将`SCAN`字段设置为`I/O Intr`**。
+* `record`的`OUT`字段语法为：`@<GPIO1> [GPIO2] [LOW]`
+  `GPIOx`为GPIO的编号，具体可以查阅相应开发板的手册。对于`bo`类型的记录，只支持一个GPIO。  
+  `LOW`标志可以将GPIO切换到低电平模式，对应的选项为`low`或者`l`。