Raspberry Pi 入门 - 第二部分 - GPIO

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引言

在我的上一篇文章 - Raspberry Pi 入门 - 第一部分 中，我们讨论了 GPIO（通用输入/输出）。在本文中，我们将更详细地讨论 GPIO 引脚，Pi 板上每个引脚的功能以及 GPIO 编号。

入门

Raspberry Pi（微型计算机）与其他计算机的主要区别在于 GPIO（通用输入/输出）引脚（参见图 1）。

台式计算机无处不在，即它们具有标准的输入和输出（文件、键盘、鼠标、触摸、打印、屏幕等），它们从固定的输入获取信息，处理它，然后将结果返回给标准输出。 这意味着普通的计算机/机器没有与电子设备（如传感器和执行器）连接的接口，而这正是 Raspberry Pi（微型计算机）GPIO 引脚发挥重要作用的地方，使 Raspberry Pi 与其他计算机不同。

Pi 具有从电路板顶部伸出的 GPIO 引脚。 这些引脚充当 Raspberry Pi 和物理世界之间的接口。 这些引脚用于与其他电路（如传感器、执行器、扩展板和定制电路）进行通信（输入/输出）。

了解引脚

如上图 2 所示，GPIO 引脚因 Raspberry Pi 型号而异。 之前的型号有 26 个引脚，而最新的型号 - Raspberry Pi 2 Model B 和 Raspberry Pi 3 Model B 都有 40 个引脚。

为了保持向后兼容性，先前型号中的前 26 个引脚在新 Raspberry Pi 型号中仍具有相同的功能（参见图 3）。

如图 4 所示，Raspberry Pi 上的每个引脚都有一个功能，并且还分配了一个备用功能。 您可以将这些引脚视为开关，它们具有一个功能/备用功能，并且可以打开或关闭。 除了常规功能/标准 I/O 引脚 (GPIO) 之外，这些引脚的备用功能还包括 GND（接地）、SPI（串行外设接口总线）、I2C（集成电路间总线）、电源引脚和 UART（通用异步收发器）引脚。

GPIO 编号

如上图 4 的 GPIO 引脚图所示，它看起来非常复杂且令人困惑，并且没有简单的方法可以记住每个引脚，您需要在使用它们时在顶部保留打印的参考表。

这个问题有一个解决方案，在 Raspberry Pi 世界中，引用引脚时使用两种不同的编号方案。

1. 使用 BCM – Broadcom 芯片特定引脚编号 – 示例 GPIO10、GPIO23、GPIO24 等。
2. 物理编号 – 每个数字都基于引脚的物理位置。（垂直握住 Raspberry Pi 面向您，引脚位于右侧，然后从左上角开始计数，第一个引脚为 1，下一个引脚为第一行的 2，1 下方的引脚为 3，2 下方的引脚为 4，依此类推）。

注意：您可以自由使用上述任何一种 GPIO 编号系统，但在程序（如 Python 或 C#）中调用 GPIO 引脚时，您的代码应引用您将要使用的编号系统之一。

Python 程序中的示例 – 代码如下所示

import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(18,GPIO.OUT)

GPIO.BOARD – 是物理编号系统，GPIO.BCM 是 Broadcom 编号系统。

在下一篇文章中，我们将讨论每个 Raspberry Pi 型号的区别以及优缺点。

如果您不理解上面的代码，请不要担心。 我们将在以后的文章中学习所有相关内容。

重要警告： 将设备通过电线（称为跳线）直接连接到 GPIO 引脚时必须小心 - 如果这些电线连接到错误的引脚，可能会损坏 Pi 板，因此请在将电线直接连接到引脚之前仔细阅读说明。

我强烈建议使用面包板 – 您可以在面包板上创建虚拟电路，然后仅连接到 Pi 上的所需引脚。 我还建议使用“分线电路板”将 Raspberry Pi 连接到面包板。 分线电路板的一端连接到 Raspberry Pi，另一端连接到面包板。

本文发表在我的网站上 – hussainpatel。

参考文献

1. Microsoft IoT
2. Raspberry Pi Org

在下一篇文章中，我们将讨论面包板并制作我们的第一个电路。

希望这有帮助。 请留下您的评论和反馈。

学习快乐！制作快乐！