树梅派应用46：RPIO 文档翻译 – RPIO（Python 模块）

骑猪看日落 2022-07-13 11:36 196阅读 0赞

RPIO.py 相对于 RPi.GPIO 在各个方面都有所扩展，并且默认使用 BCM GPIO 编号方式。

## GPIO 和 TCP 中断 ##

RPIO 可以对两种中断进行监听：GPIO 和 TCP。某特定 GPIO 的输入状态改变时将产生 GPIO 中断。某 TCP socket 客户端发送信息时将产生 TCP 中断。

RPIO.wait\_for\_interrupts(threaded=False, epoll\_timeout=1)

*  这是阻隔功能的主循环，当启用后，将会对中断进行监听，并且启用您自定义的回调操作。在您脚本的某个地方，您需要使用它来接收中断回调。这种阻隔方式非常适合于“让您的脚本一直循环运行”。
 *  使用 threaded=True 参数，使它在您的脚本运行于主线程时，使其在后台操作（RPIO 在您的脚本退出时，会自动关闭该线程）：
    
    <table> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td> 
        <div>
          1 
        </div> </td> 
       <td> 
        <div> 
         <div> 
          <code>RPIO.wait_for_interrupts(threaded</code> 
          <code>=</code> 
          <code>True</code> 
          <code>)</code> 
         </div> 
        </div> </td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>

### GPIO 中断 ###

中断被用于接收当 GPIO 状态发生改变时来自于内核的通知。其优点是消耗 CPU 资源非常少，通知时间非常短，并且可在特定临界值转换（rising、falling、both）时被触发的能力。您还可以设置软件上拉或下拉电阻。

RPIO.add\_interrupt\_callback(gpio\_id, callback, edge=’both’, pull\_up\_down=RPIO.PUD\_OFF, threaded\_callback=False, debounce\_timeout\_ms=None)

*  添加一个回调用于接收当 GPIO 状态从 0 到 1（反之亦然）时的通知。
    
     *  可能用到的临界值为 rising、falling、both（默认）。
     *  可能用到的 pull\_up\_down 值为：RPIO.PUD\_UP、RPIO.PUD\_DOWN、RPIO.PUD\_OFF（默认）。
     *  如果 threaded\_callback 为 True，回调将开始与线程内。否则直到其结束后，回调才会从中断等待状态下阻断 RPIO（在这期间，不会有其它回调操作）。
     *  如果设置了 debounce\_timeout\_ms，那么从上次中断结束后，需要等到您指定的毫秒数后才会再次执行中断回调操作。可以根据您的需求进行设置（通常为 10ms 到 100ms 之间）。
 *  回调功能有两个参数，分别为：GPIO 编号和值。（值为整数，0（Low）或 1（High））。回调操作通常写法为：
    
    <table> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td> 
        <div>
          1 
        </div> 
        <div>
          2 
        </div> </td> 
       <td> 
        <div> 
         <div> 
          <code>def</code> 
          <code> gpio_callback(gpio_id, value):</code> 
         </div> 
         <div> 
          <code>RPIO.del_interrupt_callback(gpio_id)</code> 
         </div> 
        </div> </td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>

*  移除特定 GPIO 上的回调操作。

### TCP Socket 中断 ###

仅使用这一种方法就可以方便的为入站 TCP 连接打开端口：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>RPIO.add_tcp_callback(port, callback, threaded_callback</code> 
      <code>=</code> 
      <code>False</code> 
      <code>)</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  添加 socket 服务器回调，它会在某个已连接的 socket 客户端发送数据时开始执行。这被用于 RPIO 在特定端口创建 TCP 服务器 socket。当 RPIO.wait\_for\_interrupts() 运行时，将接受入站连接。回调必须指定两个参数：socket 和 message（例如：def callback(socket, msg)）。
 *  回调可以使用 socket 参数将值发回到客户端（例如：socket.send(“hi there\\n”)）。如果要关闭某客户端的连接，可使用 RPIO.close\_tcp\_client(..)。客户端可以使用相同的方式关闭连接，或者发送到服务器一个空信息也会同样断开连接。
 *  您可以使用 socket.getpeername() 来获得客户端的 IP 地址。[详情可参见 Socket 对象文档][Socket]。

您可以输入命令 $ telnet 对 TCP socket 中断进行测试（例如：$ telnet localhost 8080）。空字符串将通知服务器断开与客户端的连接（比如，您在 telnet 中按下回车键，您得连接将被断开）。

RPIO.close\_tcp\_client(self, fileno)

*  关闭客户端 socket 连接并从 epoll 中移除。您可以使用回调中的 RPIO.close\_tcp\_client(socket.fileno()) 来实现。

### 示例 ###

以下示例将示范如何监听某些 GPIO 和 TCP 中断：

在进程内接收回调（并且不对 RPIO 返回到等待中断状态进行阻隔），需要在添加时将 threaded\_callback 设置为 True：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> 
    <div>
      5 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code># 用于 GPIO 中断</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>RPIO.add_interrupt_callback(</code> 
      <code>7</code> 
      <code>, do_something, threaded_callback</code> 
      <code>=</code> 
      <code>True</code> 
      <code>)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code># 用户 socket 中断</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>RPIO.add_tcp_callback(</code> 
      <code>8080</code> 
      <code>, socket_callback, threaded_callback</code> 
      <code>=</code> 
      <code>True</code> 
      <code>)</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

去除 GPIO 中断抖动，您可以添加 debounce\_timeout\_ms 参数到 add\_interrupt\_callback(..) 中。例如：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>RPIO.add_interrupt_callback(</code> 
      <code>7</code> 
      <code>, do_something, debounce_timeout_ms</code> 
      <code>=</code> 
      <code>100</code> 
      <code>)</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

wait\_for\_interrupts() 对中断和调度进行监听。您可以添加 threaded=True 参数，使其运行于一个线程中，使您的脚本继续运行。从版本 v0.10.0 开始，当您的脚本退出后，RPIO 已经可以很好的关闭所有操作了。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>RPIO.wait_for_interrupts(threaded</code> 
      <code>=</code> 
      <code>True</code> 
      <code>)</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

停止 wait\_for\_interrupts(..) 可以通过调用 RPIO.stop\_waiting\_for\_interrupts() 来实现。

## GPIO 输入和输出 ##

RPIO 对 [RPi.GPIO][] 进行了扩展，所有输入和输出的工作方式都是相同的：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> 
    <div>
      5 
    </div> 
    <div>
      6 
    </div> 
    <div>
      7 
    </div> 
    <div>
      8 
    </div> 
    <div>
      9 
    </div> 
    <div>
      10 
    </div> 
    <div>
      11 
    </div> 
    <div>
      12 
    </div> 
    <div>
      13 
    </div> 
    <div>
      14 
    </div> 
    <div>
      15 
    </div> 
    <div>
      16 
    </div> 
    <div>
      17 
    </div> 
    <div>
      18 
    </div> 
    <div>
      19 
    </div> 
    <div>
      20 
    </div> 
    <div>
      21 
    </div> 
    <div>
      22 
    </div> 
    <div>
      23 
    </div> 
    <div>
      24 
    </div> 
    <div>
      25 
    </div> 
    <div>
      26 
    </div> 
    <div>
      27 
    </div> 
    <div>
      28 
    </div> 
    <div>
      29 
    </div> 
    <div>
      30 
    </div> 
    <div>
      31 
    </div> 
    <div>
      32 
    </div> 
    <div>
      33 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>import</code> 
      <code> RPIO</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code># 设置无上拉电阻输入通道</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>RPIO.setup(</code> 
      <code>7</code> 
      <code>, RPIO.IN)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code># 设置有上拉电阻输入通道。可以为：</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code># PUD_UP、PUD_DOWN、PUD_OFF（默认）</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>RPIO.setup(</code> 
      <code>7</code> 
      <code>, RPIO.IN, pull_up_down</code> 
      <code>=</code> 
      <code>RPIO.PUD_UP)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code># 读取 GPIO 7 的输入值</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>input_value </code> 
      <code>=</code> 
      <code>RPIO.</code> 
      <code>input</code> 
      <code>(</code> 
      <code>7</code> 
      <code>)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code># 设置 GPIO 输出通道</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>RPIO.setup(</code> 
      <code>8</code> 
      <code>, RPIO.OUT)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code># 设置 GPIO 8 的值为 High</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>RPIO.output(</code> 
      <code>8</code> 
      <code>, </code> 
      <code>True</code> 
      <code>)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code># 设置输出通道及初始值</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>RPIO.setup(</code> 
      <code>8</code> 
      <code>, RPIO.OUT, initial</code> 
      <code>=</code> 
      <code>RPIO.LOW)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code># 更改为 BOARD 编号方式</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>RPIO.setmode(RPIO.BOARD)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code># 在通道 17 上设置软件上拉电阻</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>RPIO.set_pullupdn(</code> 
      <code>17</code> 
      <code>, RPIO.PUD_UP) </code> 
      <code># RPIO 新增功能</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code># 获得通道 8 的函数</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>RPIO.gpio_function(</code> 
      <code>8</code> 
      <code>)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;</code>&nbsp; 
     </div> 
     <div> 
      <code># 复位所有由该程序设置过的通道，</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code># 并清除 GPIO 中断接口</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>RPIO.cleanup()</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

您可以在现有代码中使用 RPIO 直接替换 RPi.GPIO：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>import</code> 
      <code> RPIO as GPIO </code> 
      <code># （如果您之前使用的是“import RPi.GPIO as GPIO”）</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

如果想获得更多使用方法及常量的讲解，可以运行 $ sudo pydoc RPIO，或者在 Python 中使用帮助功能：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>import</code> 
      <code> RPIO</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>help</code> 
      <code>(RPIO)</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 日志输出 ##

开启 RPIO 日志输出，需在引入 RPIO 之前先引入 logging 函数并设置日志级别为 DEBUG：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>import</code> 
      <code> logging</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>log_format </code> 
      <code>=</code> 
      <code>'%(levelname)s | %(asctime)-15s | %(message)s'</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>logging.basicConfig(</code> 
      <code>format</code> 
      <code>=</code> 
      <code>log_format, level</code> 
      <code>=</code> 
      <code>logging.DEBUG)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>import</code> 
      <code> RPIO</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 对 RPi.GPIO 的扩展 ##

更多可用常量

*  RPIO.RPI\_REVISION – 当前主板的修订版本（1 或者 2）
 *  RPIO.RPI\_REVISION\_HEX – CPU 的 16 进制修订码（0002 到 000f）

更多可用功能

*  RPIO.gpio\_function(gpio\_id) – 返回 GPIO 当前的设置（IN、OUT、ALT0）
 *  RPIO.set\_pullupdn(gpio\_id, pud) – 在 GPIO 上设置上拉或下拉电阻
 *  RPIO.forceinput(gpio\_id) – 无需调用 setup() 直接读取任何 GPIO 上的值
 *  RPIO.forceoutput(gpio\_id, value) – 无需调用 setup() 直接为 GPIO 写入值  
    （警告：该功能可能会损坏您的 Raspberry Pi）
 *  RPIO.sysinfo() – 返回 Raspberry Pi 系统信息（hex\_rev, model、revision、mb-ram、maker）
 *  RPIO.version() – 返回 RPIO 信息（version\_rpio、version\_cgpio）

中断处理

*  RPIO.add\_interrupt\_callback(gpio\_id, callback, edge=’both’, pull\_up\_down=RPIO.PUD\_OFF, threaded\_callback=False, debounce\_timeout\_ms=None)
 *  RPIO.add\_tcp\_callback(port, callback, threaded\_callback=False)
 *  RPIO.del\_interrupt\_callback(gpio\_id)
 *  RPIO.close\_tcp\_client(fileno)
 *  RPIO.wait\_for\_interrupts(threaded=False, epoll\_timeout=1)
 *  RPIO.stop\_waiting\_for\_interrupts()
 *  操控 epoll

原文地址：[RPIO, the Python module][RPIO_ the Python module]  
项目地址：[RPIO’s documentation!][RPIO_s documentation]

[Socket]: http://docs.python.org/2/library/socket.html
[RPi.GPIO]: http://dreamcolor.net/archives/rpi-gpio-module-basics.html
[RPIO_ the Python module]: http://pythonhosted.org/RPIO/rpio_py.html
[RPIO_s documentation]: http://pythonhosted.org/RPIO/