GPIO 使用指南

博通芯片支持丰富的 GPIO 引脚，不过有些GPIO引脚不能被应用程序所使用：

在大多数博通芯片中，UART0 默认处于启用状态，GPIO 10 和GPIO 11 复用为UART0。

一些 GPIO 引脚可能会被特定的外设所使用。如果某个设备通过软件被启用了，那么应用程序就不能使用该设备所使用的GPIO。例如，在 BK7258 芯片中，SPI-1 可以使用GPIO 2、GPIO 3、GPIO 4 和GPIO 5。如果SPI-1通过软件被启用了，应用程序就不能使用GPIO 2、GPIO 3、GPIO 4和GPIO 5；但如果SPI-1通过软件被禁用了，应用程序仍然可以使用GPIO 2、GPIO 3、GPIO 4和GPIO 5。

如果GPIO引脚已经被外设使用，那么像 bk_gpio_set_config（）这样的API将返回 GPIO_ERR_INTERNAL_USED 错误码。

一般来说，GPIO 用户可以按照以下步骤来使用 GPIO：

阅读芯片硬件数据手册，以全面了解外设是如何使用GPIO引脚的。

检查应用程序中已启用的外设，并找出这些设备所使用的GPIO。

始终检查GPIO API的返回值，确保返回值不是 GPIO_ERR_INTERNAL_USED。

备注

GPIO 实行分时复用，同一时刻仅可充当普通 GPIO 或使用其第二功能。

GPIO MAP Config

gpio_map.h

BK7258是多核AMP架构，在每个 CPU 核心驱动初始化过程中，GPIO会根据映射表（GPIO_DEFAULT_DEV_CONFIG）进行配置。该映射表中的每一行包含九个元素。这9个元素含义如下:

gpio_id：从 0 开始编号的对应GPIO引脚号。

second_func_en：是否启用第二功能。

second_func_dev:选择引脚的第二功能。（目前，单个GPIO引脚最多可复用八种第二功能，同一时间只能复用一个第二功能，详见 GPIO_DEV_MAP。该表格用户不可修改。）

io_mode：选择输入输出（IO）操作模式，包括输入模式、输出模式或高阻态。

pull_mode：选择GPIO的上拉或下拉模式。

int_en：是否开启中断。

int_type：选择触发中断的条件，包括高电平触发、低电平触发、上升沿触发、下降沿触发。

low_power_io_ctrl：低功耗模式下是否保持GPIO的输出状态或设置为唤醒源。（配置GPIO_LOW_POWER_KEEP_INPUT_STATUS可以将GPIO设置为唤醒源，若设为唤醒源，需要开启中断，配置中断类型。若未对该位进行设置，GPIO 在进入低功耗模式时GPIO将处于高阻状态）

driver_capacity：驱动能力选择，共有四个等级。

GPIO 部分使用介绍:

客户需要根据其开发板的配置需求来配置 GPIO_DEFAULT_DEV_CONFIG 表。您可以依据 GPIO_DEV_MAP 表中定义的每个 GPIO 的功能，自由地配置 GPIO_DEFAULT_DEV_CONFIG 表。如果您想在程序运行期间更改某个 GPIO 的功能，可以使用 gpio_dev_unmap() 函数取消原有的映射，然后使用 gpio_dev_map() 函数进行新的映射。

目前，BK7258 基于非对称多处理（AMP）架构，这会导致 GPIO 中断由多个 CPU 核心处理，影响程序的预期运行表现（CPU1 的时钟速度高于 CPU0，CPI1清除了GPIO的中断状态位，CPU0无法检测到该中断，会导致中断丢失）。为解决该问题，提出以下解决办法：

通过采用第3点，为每个 CPU 核心定义 GPIO_DEFAULT_DEV_CONFIG 表，将不同的 GPIO 分配给不同的核心。这样每个 CPU 核心将仅响应其对应映射表中的中断，从而避免多个核心处理同一个中断，确保程序按预期运行。

以自定义方式覆盖默认的 GPIO_DEFAULT_DEV_CONFIG 时，可按以下步骤操作：

打开宏定义：在项目配置文件中开启 CONFIG_USR_GPIO_CFG_EN 宏，以启用自定义 GPIO 配置功能。

创建 usr_gpio_cfg.h 文件：在项目的合适位置创建 usr_gpio_cfg.h 头文件，并在该文件中定义你自定义的 GPIO_DEFAULT_DEV_CONFIG。此配置应包含你所需的所有 GPIO 的初始化设置和映射关系。如 bk_avdk_release\projects\lvgl\86box\config\bk7258 所示。

需要注意的是，新映射的功能必须已在 GPIO_DEV_MAP 表中定义。在初始化过程中，芯片会根据 GPIO_DEFAULT_DEV_CONFIG 表来配置 GPIO 的状态。（注意：确保在代码中包含 usr_gpio_cfg.h 文件，这样在编译时就会使用你自定义的 GPIO 配置。）

低功耗状态：在低功耗状态下，GPIO 可配置为输入模式（唤醒源）和输出模式。如果在低功耗期间不使用相应的 GPIO（GPIO_LOW_POWER_DISCARD_IO_STATUS），低功耗模式程序会将该 GPIO 设置为高阻状态，以防止在低功耗模式下出现漏电现象。

当你需要在低功耗模式下保持 GPIO 的输出状态时，有两种办法设置：

按照说明配置 GPIO_DEFAULT_DEV_CONFIG 表。

使用bk_gpio_register_lowpower_keep_status() 函数注册。目前默认数量为4，可使用CONFIG_GPIO_DYNAMIC_KEEP_STATUS_MAX_CNT修改数量）

当进入低功耗模式时，可以将多个外部 GPIO 设置为唤醒源。如果任何一个 GPIO 产生中断信号，芯片就能从低功耗模式中唤醒。目前有三种办法设置为唤醒源：

按照说明配置 GPIO_DEFAULT_DEV_CONFIG 表。

GPIO_STATIC_WAKEUP_SOURCE_MAP 中设置多个唤醒源。

使用 bk_gpio_register_wakeup_source（）函数注册。（目前默认数量为4，可使用CONFIG_GPIO_DYNAMIC_WAKEUP_SOURCE_MAX_CNT修改数量）

当进入低功耗模式（仅适用于低压情况）时，GPIO 的状态将被备份。退出低功耗模式后，GPIO 会自动恢复到进入该模式之前的状态。（note：从深度睡眠模式退出后，相当于进行了一次软重启，GPIO 状态不会自动恢复。）

备注

usr_gpio_cfg.h 必须被配置。
GPIO 的驱动能力如下表所示。REG 表示 GPIO 寄存器的设置值，驱动能力共有四个等级。
REG=2

REG=102

REG=202

REG=302

P14

10.49

19.95

33.72

40.8

P15

10.48

19.9

33.28

40.03

P16

10.41

19.65

32.76

39.35

P17

10.36

19.45

32.26

38.6
高电平拉电流(mA)
REG=0

REG=100

REG=200

REG=300

P14

8.54

16.09

26.05

32

P15

8.56

16.19

26.47

32.6

P16

8.56

16.35

26.87

33.24

P17

8.62

16.5

27.24

33.85
低电平灌电流(mA)

Example:

GPIO_0 配置为 [GPIO_DEV_I2C1_SCL] 功能，将 GPIO_1 配置为 [GPIO_DEV_I2C1_SDA] 功能：

gpio_id	second_func_en	second_func_dev	io_mode	pull_mode	int_en	int_type	low_power_io_ctrl	driver_capacity
GPIO_0	GPIO_SECOND_FUNC_ENABLE	GPIO_DEV_I2C1_SCL	GPIO_IO_DISABLE	GPIO_PULL_UP_EN	GPIO_INT_DISABLE	GPIO_INT_TYPE_LOW_LEVEL	GPIO_LOW_POWER_DISCARD_IO_STATUS	GPIO_DRIVER_CAPACITY_3
GPIO_1	GPIO_SECOND_FUNC_ENABLE	GPIO_DEV_I2C1_SDA	GPIO_IO_DISABLE	GPIO_PULL_UP_EN	GPIO_INT_DISABLE	GPIO_INT_TYPE_LOW_LEVEL	GPIO_LOW_POWER_DISCARD_IO_STATUS	GPIO_DRIVER_CAPACITY_3

PS：当使用 GPIO 的第二功能时，GPIO 默认处于关闭状态（输入输出模式 io_mode 为 [GPIO_IO_DISABLE]）。I2C 需要更强的驱动能力（驱动能力 driver_capacity 设为 [GPIO_DRIVER_CAPACITY_3]）

GPIO_0 被设置为高阻态（默认状态）：

gpio_id	second_func_en	second_func_dev	io_mode	pull_mode	int_en	int_type	low_power_io_ctrl	driver_capacity
GPIO_0	GPIO_SECOND_FUNC_DISABLE	GPIO_DEV_INVALID	GPIO_IO_DISABLE	GPIO_PULL_DISABLE	GPIO_INT_DISABLE	GPIO_INT_TYPE_LOW_LEVEL	GPIO_LOW_POWER_DISCARD_IO_STATUS	GPIO_DRIVER_CAPACITY_0

PS：禁用所有配置

GPIO_0 设置为输入模式，并配置为下降沿触发中断：

gpio_id	second_func_en	second_func_dev	io_mode	pull_mode	int_en	int_type	low_power_io_ctrl	driver_capacity
GPIO_0	GPIO_SECOND_FUNC_DISABLE	GPIO_DEV_INVALID	GPIO_INPUT_ENABLE	GPIO_PULL_UP_EN	GPIO_INT_ENABLE	GPIO_INT_TYPE_FALLING_EDGE	GPIO_LOW_POWER_DISCARD_IO_STATUS	GPIO_DRIVER_CAPACITY_0

PS：关闭第二功能。有 4 种中断触发条件：低电平触发、高电平触发、上升沿触发、下降沿触发

GPIO_0 作为低功耗唤醒源，下降沿唤醒：

gpio_id	second_func_en	second_func_dev	io_mode	pull_mode	int_en	int_type	low_power_io_ctrl	driver_capacity
GPIO_0	GPIO_SECOND_FUNC_DISABLE	GPIO_DEV_INVALID	GPIO_INPUT_ENABLE	GPIO_PULL_UP_EN	GPIO_INT_ENABLE	GPIO_INT_TYPE_FALLING_EDGE	GPIO_LOW_POWER_KEEP_INPUT_STATUS	GPIO_DRIVER_CAPACITY_0

PS：low_power_io_ctrl 设置为 [GPIO_LOW_POWER_KEEP_INPUT_STATUS]

GPIO API Status

API	BK7258	BK7258_cp1
`bk_gpio_driver_init()`	Y	Y
`bk_gpio_driver_deinit()`	Y	Y
`bk_gpio_enable_output()`	Y	Y
`bk_gpio_disable_output()`	Y	Y
`bk_gpio_enable_input()`	Y	Y
`bk_gpio_disable_input()`	Y	Y
`bk_gpio_enable_pull()`	Y	Y
`bk_gpio_disable_pull()`	Y	Y
`bk_gpio_pull_up()`	Y	Y
`bk_gpio_pull_down()`	Y	Y
`bk_gpio_set_output_high()`	Y	Y
`bk_gpio_set_output_low()`	Y	Y
`bk_gpio_get_input()`	Y	Y
`bk_gpio_set_config()`	Y	Y
`bk_gpio_register_isr()`	Y	Y
`bk_gpio_enable_interrupt()`	Y	Y
`bk_gpio_disable_interrupt()`	Y	Y
`bk_gpio_set_interrupt_type()`	Y	Y

Application Example

DEMO1:: GPIO_0 as wake-up source for DeepSleep or LowPower, pseudo code description and interpretation.

GPIO API Reference

Header File

gpio.h

Functions

bk_err_t bk_gpio_driver_init(void)

Init the GPIO driver.

This API init the resoure common to all GPIO channels:

Init GPIO driver control memory

This API should be called before any other GPIO APIs.

返回

BK_OK: succeed
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_driver_deinit(void)

Deinit the GPIO driver.

This API free all resource related to GPIO and power down all GPIO channels.

返回

BK_OK: succeed
others: other errors.

void bk_gpio_set_value(gpio_id_t id, uint32_t v)

Direct set GPIO config value.

@NOTES Please be care to use this API,unless you know the detail mean, because it will set the GPIO config value. Sometimes the special GPIO needs to re-used by one more owner, after the second owner re-used it, it should restore the config value. Before re-use a GPIO, the owner can call bk_gpio_get_value and bakup it, after re-used finish, it call bk_gpio_set_value to restore the prevous value.

uint32_t bk_gpio_get_value(gpio_id_t id): get GPIO config value.

bk_err_t bk_gpio_enable_output(gpio_id_t gpio_id)

enable GPIO output mode

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_disable_output(gpio_id_t gpio_id)

disable GPIO output mode

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_enable_input(gpio_id_t gpio_id)

enable GPIO input mode

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_disable_input(gpio_id_t gpio_id)

disable GPIO input mode

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_enable_pull(gpio_id_t gpio_id)

enable GPIO pull mode

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_disable_pull(gpio_id_t gpio_id)

disable gpio pull mode

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_pull_up(gpio_id_t gpio_id)

set GPIO as pull up mode

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_pull_down(gpio_id_t gpio_id)

set GPIO as pull down mode

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_set_config(gpio_id_t gpio_id, const gpio_config_t *config)

Config the GPIO mode.

This API config GPIO’s mode

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
BK_ERR_GPIO_INVALID_MODE: invalid GPIO’s io_mode/pull_mode
BK_ERR_GPIO_INTERNAL_USED:GPIO was map to another device
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_set_output_high(gpio_id_t gpio_id)

Set the GPIO output high,.

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
BK_ERR_GPIO_NOT_OUTPUT_MODE:GPIO not in output mode
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_set_output_low(gpio_id_t gpio_id)

Set the GPIO output low,.

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
BK_ERR_GPIO_NOT_OUTPUT_MODE:GPIO not in output mode
others: other errors.

bool bk_gpio_get_input(gpio_id_t gpio_id)

Get the GPIO input value,.

This API get GPIO’s input level: 0 :low_level 1:high_level.

返回

input value
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
BK_ERR_GPIO_NOT_INPUT_MODE : GPIO is not input mode
others: other errors.

bool bk_gpio_set_capacity(gpio_id_t gpio_id, uint32 capacity)

Set the GPIO driver capacity.

This API Set GPIO’s output driver capacity which range is 0~3.

返回

input value
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
BK_ERR_GPIO_NOT_INPUT_MODE : GPIO is not input mode
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_set_interrupt_type(gpio_id_t gpio_id, gpio_int_type_t type)

Config the GPIO intterrupt type mode when use gpio intterrupt mode,.

This API config all GPIO channels’ intterrupt mode, the mode included in gpio_int_type_t.

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
BK_ERR_GPIO_INVALID_INT_TYPE: invalid GPIO int type
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_enable_interrupt(gpio_id_t id)

Enable GPIO intterrupt.

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
BK_ERR_GPIO_NOT_INPUT_MODE : GPIO is not input mode
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_disable_interrupt(gpio_id_t id)

Disable GPIO intterrupt.

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid GPIO channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_clear_interrupt(gpio_id_t gpio_id)

Clear GPIO intterrupt.

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid gpio channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_register_isr(gpio_id_t id, gpio_isr_t isr)

Register the interrupt service routine for GPIO channel.

This API regist gpio isr callback function.

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid gpio channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_unregister_isr(gpio_id_t id)

Unregister the interrupt service routine for GPIO channel.

This API deregist gpio isr callback function.

返回

BK_OK: succeed
BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: invalid gpio channel
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_reg_save(uint32_t *gpio_cfg)

Register save all gpio reg value.

This API save all gpio reg value function.

返回

BK_OK: succeed
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_reg_restore(uint32_t *gpio_cfg)

Register restore all gpio reg value.

This API restore all gpio reg value function.

返回

BK_OK: succeed
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_wakeup_enable(int64_t index, uint64_t type_l, uint64_t type_h)

Register configue the gpio wakeup value.

This API configue the gpio wakeup value function.

返回

BK_OK: succeed
others: other errors.

bk_err_t bk_gpio_wakeup_interrupt_clear()

Register clear wake up interrupt.

This API clear wake up interrupt function.

返回

BK_OK: succeed
others: other errors.

GPIO API Typedefs

Header File

gpio_types.h

Structures

struct gpio_wakeup_config_t

Macros

BK_ERR_GPIO_CHAN_ID: gpio channel number is invalid

BK_ERR_GPIO_INVALID_MODE: gpio mode is invalid

BK_ERR_GPIO_NOT_INPUT_MODE: gpio is not in input mode

BK_ERR_GPIO_SET_INVALID_FUNC_MODE: gpio perial mode is invalid or was be set as 2nd func

BK_ERR_GPIO_INVALID_INT_TYPE: gpio int type is invalid

BK_ERR_GPIOS_MAP_NONE: gpio map device is none

BK_ERR_GPIO_NOT_OUTPUT_MODE: gpio is not in output mode

BK_ERR_GPIO_BITS_NUM: gpio map bit num is error

BK_ERR_GPIO_INTERNAL_USED: gpio map was be map to a device

BK_ERR_GPIO_MAP_PWMS_CHAN: gpio map to pwm pwms’ channel is invalid

BK_ERR_GPIO_INVALID_ID: gpio id is invalid

BK_ERR_GPIO_WAKESOURCE_OVER_MAX_CNT: too much GPIO is register to wakeup source

BK_ERR_ANA_GPIO_TYPE_NOT_SUPPORT: analog gpio wake source pin config is invalid>

Type Definitions

typedef void (*gpio_isr_t)(gpio_id_t gpio_id): GPIO interrupt service routine.

反馈该文档建议

	REG=2	REG=102	REG=202	REG=302
P14	10.49	19.95	33.72	40.8
P15	10.48	19.9	33.28	40.03
P16	10.41	19.65	32.76	39.35
P17	10.36	19.45	32.26	38.6

	REG=0	REG=100	REG=200	REG=300
P14	8.54	16.09	26.05	32
P15	8.56	16.19	26.47	32.6
P16	8.56	16.35	26.87	33.24
P17	8.62	16.5	27.24	33.85