1. 用GPIO sysfs读写IO(Seeed的设备树不支持这种操作，仅作为介绍)
在Linux中，最常见的读写GPIO方式就是用GPIO sysfs interface，是通过操作/sys/class/gpio目录下的export、unexport、gpio{N}/direction, gpio{N}/value（用实际引脚号替代{N}）等文件实现的，经常出现shell脚本里面。比如在shell中控制树莓派3B的GPIO12：

1. sudo su
   1 I3 ]% N6 K6 n1 b! T4 E0 U
2. cd /sys/class/gpio
   * g/ b" o8 s  ~% j+ x4 h
3. echo 12 > export
   
4. echo out > gpio12/direction       # io used for output
   
5. echo 1 > gpio12/value             # output logic 1 level
   
6. echo 0 > gpio12/value             # output logic 0 level
   
7. echo 12 > unexport
   

复制代码

基于GPIO sysfs interface封装的库很多，这里推荐vsergeev写的python-periphery、c-periphery和lua-periphery，python、lua和c任君挑选，通用性挺好的。


GPIO sysfs interface目前用的较广泛，但存在一些问题，比如不能并发获取sysfs属性、基本是为shell设计接口。所以从linux 4.8开始gpiod取代了它。
! G- r  t& b7 k4 z) h

Since linux 4.8 the GPIO sysfs interface is deprecated. User space should use
the character device instead. This library encapsulates the ioctl calls and
2 S/ \* m/ e1 R# r! Wdata structures behind a straightforward API.

2. 用libgpiod读写IO（Seeed支持这种操作）
" _: i# q" Z  J. O) ^& _- S9 q新的设计gpiod，GPIO访问控制是通过操作字符设备文件（比如/dev/gpiodchip0）实现的，并通过libgpiod提供一些命令工具、c库以及python封装。
6 ]$ l+ g. p! H! l; _

The new character device interface guarantees all allocated resources are
; ^$ I# T7 A: w9 n# v) Vfreed after closing the device file descriptor and adds several new features
that are not present in the obsolete sysfs interface (like event polling,
- H  e% O, a4 k+ ?) v4 Tsetting/reading multiple values at once or open-source and open-drain GPIOs).
9 E5 ]9 s- B. F0 c" P9 r  D
Unfortunately interacting with the linux device file can no longer be done
% T% d* O, x: {) zusing only standard command-line tools. This is the reason for creating a
+ d" B2 l  r3 [. H6 K( s( u- a( olibrary encapsulating the cumbersome, ioctl-based kernel-userspace interaction
in a set of convenient functions and opaque data structures.

2 x, o: k. }, F7 h% sAdditionally this project contains a set of command-line tools that should
0 z! G9 {5 I: r! H( h3 c1 @allow an easy conversion of user scripts to using the character device.

通过libgpiod提供的gpioset、gpioget、gpiomon可以快速的读写GPIO和检测输入事件。

1. sudo apt install -y gpiod
   1 D. [3 r1 H* W
2. sudo gpioset 0 12=0
   
3. sudo gpiomon 0 12   # detect event on gpio12

复制代码

gpiod由于比较新，用的人还非常少，虽说libgpiod里面有python封装，但还没有打包到debian stretch的仓库里面，所以用python ctypes封装了一份，在voice-engine/gpio-next，控制一个LED的python代码是这样：
% }3 V8 _# [0 z# ~/ K

1. import time
   " ^# f7 ^# Q8 H% G5 l: o
2. from gpio_next import GPIO
   
3. 
   5 n& {: W% D7 v' {6 r- q* W
4. LED = GPIO(12, direction=1)
   $ B! T& I. @" N* f3 `. V2 d
5. for i in range(10):
   
6.     LED.write(i & 1)
   
7.     time.sleep(1)

复制代码

当然也可以通过C语言调用系统操作的方式控制GPIO，具体的方法参照我的这篇博客：
C语言调用shell命令
- [5 N/ o+ u" Z1 X; D: p! A: ^! D
) ~. N9 R( j& x7 e' R4 y, C( ^/ k
用sysfs，或gpiod，都是用linux对GPIO封装的接口，封装之后的通用性好了，但性能会变弱。在Linux中同样也可以直接操作GPIO寄存器这里网上资源比较多且较为深入。笔者能力有限，所以在此不再叙述。
5 k. U% s1 {; H# x
+ n0 K" S: O3 N
1 ~# [, _9 c" J$ c% v6 d5 `2 R
9 z! B! R3 R( A0 R- @" J