怎么用Python開發(fā)OpenHarmony設(shè)備程序-GPIO外設(shè)控制

（以下內(nèi)容來自嘉賓分享，不代表 OpenHarmony 項目群工作委員會觀點）

唐佐林

Python SIG Leader、狄泰軟件訓(xùn)練營創(chuàng)始人

軟件架構(gòu)師、視覺算法工程師

之前，我將 MicroPython 的解釋器給“挖”了出來，然后做了適配，成功運行于 OpenHarmony 設(shè)備（Hi3861）之上（詳見前一篇帖子：《用Python開發(fā)OpenHarmony設(shè)備程序-初體驗》。

為了實現(xiàn)最初的夢想：通過 Python 降低 OpenHarmony 設(shè)備開發(fā)的門檻。最近我又開始創(chuàng)作起來，大刀闊斧的在之前工作的基礎(chǔ)上做了 Python SDK 的設(shè)計和開發(fā)。終于，現(xiàn)在可以直接用 Python 來控制 OpenHarmony 開發(fā)板外設(shè)了。

OK！我們進入正題，直接上 Python 代碼學(xué)習(xí)！

import gpio  # 導(dǎo)入 gpio 模塊                                            import os    # 導(dǎo)入 os 模塊                                                                                                         led = 7            # GPIO_7 連接了一個 LED 燈                                                                                                                                                                                                                                                                               gpio.gpio_init()   # 初始化系統(tǒng) GPIO 環(huán)境                                                                                                  func = gpio.query_func_value(led, 'gpio')  # 查找 GPIO_7 目標功能編號                                                         # 'gpio' 指基本輸入輸出功能                                             gpio.set_func(led, func)           # 設(shè)置 GPIO_7 為基本輸入輸出                        gpio.set_dir(led, gpio.dir_out)    # 設(shè)置 GPIO_7 作為輸出使用gpio.set_output(led, 1)            # 設(shè)置 GPIO_7 輸出高電平                                   # 即：點亮 GPIO_7 上的 LED 燈                                                                                                                                                                while True:                                                          os.sleep(1)    # 休眠 1 秒                                                                                                              gpio.gpio_deinit()#清理GPIO環(huán)境

在這里給大家做一點點概念上的科普，幫助大家更好的理解代碼。GPIO（General Purpose Input/Output）即：通用型輸入輸出的簡稱，其物理表現(xiàn)形式為：可接收或輸出電信號的引腳，使用者可根據(jù)需要將其作為輸入（GPI）或輸出（GPO）使用。并且， 一般情況下，開發(fā)板上都有多個 GPIO 引腳供使用。當 GPIO 作為輸出使用時，輸出的電信號為高電平（1）或者低電平（0），因此，只要在電路上稍加設(shè)計就可以接入外設(shè)（如：LED燈，電動機，等），并通過程序控制外設(shè)的狀態(tài)。有了這些概念之后，上面的示例的代碼理解起來就簡單了！無非就是將 LED 燈（一種外設(shè)）接入第 7 號 GPIO 引腳，并通過程序設(shè)置第 7 號引腳輸出高電平，點亮 LED 燈。

如果只是單純的通過代碼點亮一個 LED 燈，是真的不難，但也是真的挺無聊。所以，再給大家一個稍微復(fù)雜一點的示例：通過開關(guān)控制 LED 燈的狀態(tài)。

Show me the code!

import gpio                                                       import os                                                                                                                             led = 7                                                          button = 11     # GPIO_11 接入了一個按鍵                                                                                                                                    led_on = False  # 標識 LED 燈的狀態(tài)                                                 
# 按鍵回調(diào)函數(shù)                                                                   
def button_callback(arg) :                                           cur_tick = os.get_tick()         # 獲取系統(tǒng)當前 tick 用于實現(xiàn)按鍵防抖                                                                                               
    if cur_tick - arg[0] > 20:       # 當時間流失量大于 20 tick 時                                         # 改變 LED 燈的狀態(tài)        global led_on                                 if led_on :                  # 當前狀態(tài)為“打開”，則關(guān)閉 LED 燈                                        gpio.set_output(led, 0)                                          led_on = False                                                   print('LED is OFF!')                                         else :                       # 當前狀態(tài)為“關(guān)閉”，則打開 LED 燈                              gpio.set_output(led, 1)                                         led_on = True                                                    print('LED is ON!')                                                                                                             arg[0] = cur_tick            # 記錄當前 tick 為下次按鍵觸發(fā)做準備                                

                                                                   gpio.gpio_init()                                                                                                                    func = gpio.query_func_value(led, 'gpio')                                                                                           gpio.set_func(led, func)                                         gpio.set_dir(led, gpio.dir_out)                                  gpio.set_output(led, 0)                                                                                                             func = gpio.query_func_value(button, 'gpio') # 查找 GPIO_11 目標功能編號                                                                 # 'gpio' 指基本輸入輸出功能                      gpio.set_func(button, func)                  # 設(shè)置 GPIO_11 為基本輸入輸出                          gpio.set_dir(button, gpio.dir_in)            # 設(shè)置 GPIO_11 作為輸入使用                gpio.set_pull(button, gpio.pull_up)          # 設(shè)置 GPIO_11 的初始態(tài)為高電平                    gpio.set_isr_mode(button, gpio.fall_low)     # 設(shè)置 GPIO_11 在從高電平到低電平                                             # 轉(zhuǎn)換時觸發(fā)中斷                                             
                                             # 設(shè)置 btton_callback 為中斷觸發(fā)時會調(diào)用的函數(shù)
gpio.register_isr_func(button, button_callback, [os.get_tick()])                                                                    while True:                                                          os.sleep(1)                                                                                                                     gpio.gpio_deinit()

這個示例比上一個復(fù)雜了一些，然而，本質(zhì)卻依舊是 GPIO 外設(shè)控制。在硬件連接上，第 11 號 GPIO 引腳接入了一個按鍵，其目的是接收按鍵的信號，既然是接收信號那么顯然 GPIO 基本功能應(yīng)該設(shè)置為“輸入”（與連接 LED 的第 7 號 GPIO 基本功能設(shè)置相反）。并且，將初始狀態(tài)設(shè)置為高電平（pull up）態(tài)，當引腳電平從高電平轉(zhuǎn)為低電平（按鍵被按下）時觸發(fā)中斷。最后，設(shè)置中斷觸發(fā)后調(diào)用的函數(shù)為 button_callback，當這個函數(shù)被調(diào)用時會通過 GPIO_7 改變外接 LED 燈的狀態(tài)。

整個過程如下圖所示：

相信大家已經(jīng)迫不及待想要動手實戰(zhàn)，體驗一下 Python 操作外設(shè)的快感了。

操作步驟

下載附件中的 libdtpython.a 并存儲到 /code/vendor/hisi/hi3861/hi3861/build/libs （詳見前一篇帖子）

編寫 Python 代碼并使用工具 Txt2CStr.exe 轉(zhuǎn)換為 C 數(shù)組（詳見前一篇帖子）

將轉(zhuǎn)換后的代碼加入附件中的 demo 工程中編譯并執(zhí)行

注意事項

由于在 Python 中提供了 i2c 相關(guān)接口，因此，需要改動文件 user_config.mk。

路徑：

/code/vendor/hisi/hi3861/hi3861/build/config/usr_config.mk

配置：

CONFIG_I2C_SUPPORT=y

代碼已經(jīng)開源，歡迎下載體驗！

https://gitee.com/openharmony-sig/python