OrangePi-PCを使ってみる

WiringPiとWiringOP

RaspberryPi の WiringPi と、OrangePi-PC の WiringOP を比べてみます。
WiringPi と WiringOP のインストールは以下の様になります。
WiringOPの方が少しバージョンが古い事が分かります。

pi@raspberrypi ~ $ sudo apt install git pi@raspberrypi ~ $ git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi pi@raspberrypi ~ $ cd WiringPi pi@raspberrypi ~ $ sudo ./build pi@raspberrypi ~ $ gpio -v gpio version: 2.70 Copyright (c) 2012-2018 Gordon Henderson This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY. For details type: gpio -warranty orangepi@orangepipc:~$ sudo apt install build-essential git orangepi@orangepipc:~$ git clone https://github.com/zhaolei/WiringOP.git -b h3 orangepi@orangepipc:~$ cd WiringOP/ orangepi@orangepipc:~/WiringOP$ sudo ./build orangepi@orangepipc:~/WiringOP$ gpio -v gpio version: 2.20 Copyright (c) 2012-2014 Gordon Henderson This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY. For details type: gpio -warranty

ポートのピン番号は以下の様になります。
RaspberryPiはピン数が同じModelB+との比較です。

pi@raspberrypi ~ $ gpio readall +-----+-----+---------+------+---+--B Plus--+---+------+---------+-----+-----+ | BCM | wPi | Name | Mode | V | Physical | V | Mode | Name | wPi | BCM | +-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+ | | | 3.3v | | | 1 || 2 | | | 5v | | | | 2 | 8 | SDA.1 | IN | 1 | 3 || 4 | | | 5V | | | | 3 | 9 | SCL.1 | IN | 1 | 5 || 6 | | | 0v | | | | 4 | 7 | GPIO. 7 | OUT | 0 | 7 || 8 | 1 | ALT0 | TxD | 15 | 14 | | | | 0v | | | 9 || 10 | 1 | ALT0 | RxD | 16 | 15 | | 17 | 0 | GPIO. 0 | OUT | 0 | 11 || 12 | 0 | OUT | GPIO. 1 | 1 | 18 | | 27 | 2 | GPIO. 2 | OUT | 0 | 13 || 14 | | | 0v | | | | 22 | 3 | GPIO. 3 | OUT | 0 | 15 || 16 | 0 | OUT | GPIO. 4 | 4 | 23 | | | | 3.3v | | | 17 || 18 | 0 | OUT | GPIO. 5 | 5 | 24 | | 10 | 12 | MOSI | OUT | 0 | 19 || 20 | | | 0v | | | | 9 | 13 | MISO | IN | 0 | 21 || 22 | 0 | OUT | GPIO. 6 | 6 | 25 | | 11 | 14 | SCLK | OUT | 0 | 23 || 24 | 0 | OUT | CE0 | 10 | 8 | | | | 0v | | | 25 || 26 | 0 | OUT | CE1 | 11 | 7 | | 0 | 30 | SDA.0 | IN | 1 | 27 || 28 | 1 | IN | SCL.0 | 31 | 1 | | 5 | 21 | GPIO.21 | IN | 1 | 29 || 30 | | | 0v | | | | 6 | 22 | GPIO.22 | OUT | 0 | 31 || 32 | 0 | IN | GPIO.26 | 26 | 12 | | 13 | 23 | GPIO.23 | IN | 0 | 33 || 34 | | | 0v | | | | 19 | 24 | GPIO.24 | IN | 0 | 35 || 36 | 0 | IN | GPIO.27 | 27 | 16 | | 26 | 25 | GPIO.25 | IN | 0 | 37 || 38 | 0 | IN | GPIO.28 | 28 | 20 | | | | 0v | | | 39 || 40 | 0 | IN | GPIO.29 | 29 | 21 | +-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+ | BCM | wPi | Name | Mode | V | Physical | V | Mode | Name | wPi | BCM | +-----+-----+---------+------+---+--B Plus--+---+------+---------+-----+-----+ orangepi@orangepipc:~$ gpio readall +-----+-----+----------+------+---+-Orange Pi+---+---+------+---------+-----+--+ | BCM | wPi | Name | Mode | V | Physical | V | Mode | Name | wPi | BCM | +-----+-----+----------+------+---+----++----+---+------+----------+-----+-----+ | | | 3.3v | | | 1 || 2 | | | 5v | | | | 12 | 8 | SDA.0 | ALT5 | 0 | 3 || 4 | | | 5V | | | | 11 | 9 | SCL.0 | ALT5 | 0 | 5 || 6 | | | 0v | | | | 6 | 7 | GPIO.7 | ALT3 | 0 | 7 || 8 | 0 | ALT3 | TxD3 | 15 | 13 | | | | 0v | | | 9 || 10 | 0 | ALT3 | RxD3 | 16 | 14 | | 1 | 0 | RxD2 | ALT3 | 0 | 11 || 12 | 0 | ALT3 | GPIO.1 | 1 | 110 | | 0 | 2 | TxD2 | ALT3 | 1 | 13 || 14 | | | 0v | | | | 3 | 3 | CTS2 | ALT3 | 0 | 15 || 16 | 0 | ALT3 | GPIO.4 | 4 | 68 | | | | 3.3v | | | 17 || 18 | 0 | ALT3 | GPIO.5 | 5 | 71 | | 64 | 12 | MOSI | ALT4 | 0 | 19 || 20 | | | 0v | | | | 65 | 13 | MISO | ALT4 | 0 | 21 || 22 | 0 | ALT3 | RTS2 | 6 | 2 | | 66 | 14 | SCLK | ALT4 | 0 | 23 || 24 | 0 | ALT4 | CE0 | 10 | 67 | | | | 0v | | | 25 || 26 | 0 | ALT3 | GPIO.11 | 11 | 21 | | 19 | 30 | SDA.1 | ALT4 | 0 | 27 || 28 | 0 | ALT4 | SCL.1 | 31 | 18 | | 7 | 21 | GPIO.21 | ALT3 | 0 | 29 || 30 | | | 0v | | | | 8 | 22 | GPIO.22 | ALT3 | 0 | 31 || 32 | 0 | ALT3 | RTS1 | 26 | 200 | | 9 | 23 | GPIO.23 | ALT3 | 0 | 33 || 34 | | | 0v | | | | 10 | 24 | GPIO.24 | ALT3 | 0 | 35 || 36 | 0 | ALT3 | CTS1 | 27 | 201 | | 20 | 25 | GPIO.25 | ALT3 | 0 | 37 || 38 | 0 | ALT3 | TxD1 | 28 | 198 | | | | 0v | | | 39 || 40 | 0 | ALT3 | RxD1 | 29 | 199 | +-----+-----+----------+------+---+----++----+---+------+----------+-----+-----+ | BCM | wPi | Name | Mode | V | Physical | V | Mode | Name | wPi | BCM | +-----+-----+----------+------+---+-Orange Pi+---+------+----------+-----+-----+

これを見ると wiringPiSetupGPIO() (BCM番号を使う）で初期化したときは、ピン番号の互換性は全く無い様に見えますが、実際は少し複雑です。

wiringPiSetup() (wPi番号を使う）で初期化した時
上の表示を見比べて分かるように、Raspberryとソースコードレベルで互換性が有ります。
Pin#3をON/OFFするときはソース上のピン番号は8を使います。

wiringPiSetupGPIO() (BCM番号を使う）で初期化した時
実はRaspberryとソースコードレベルで互換性が有ります。
Pin#3をON/OFFするときはソース上のピン番号は2（Raspberry のBCM番号）を使います。

それではOrangePiのPin#3のBCMが12と表示される理由ですが、これはデバイスファイルを使ってGPIOを操作するときの番号です。
デバイスファイルを使ってPin#3をON/OFFするとき、RaspberryPiでは以下のコマンドを使います。

$ ls /sys/class/gpio

              export  gpiochip0  unexport

              $ sudo sh -c "echo 2 > /sys/class/gpio/export"

              $ ls /sys/class/gpio

              export  gpio2  gpiochip0  unexport

              $ sudo sh -c "echo out >
              /sys/class/gpio/gpio2/direction"

              $ sudo sh -c "echo 1 > /sys/class/gpio/gpio2/value"

              $ sudo sh -c "echo 0 > /sys/class/gpio/gpio2/value"

              $ sudo sh -c "echo 2 > /sys/class/gpio/unexport"

              $ ls /sys/class/gpio

              export  gpiochip0  unexport

Armbian(Version=5.25以降)ではGPIOの番号が違うだけで、操作はRaspberryPiと同じになります。

$ ls /sys/class/gpio

              export  gpiochip0  unexport

              $ sudo sh -c "echo 12 >/sys/class/gpio/export"

              orangepi@orangepipc:~$ ls /sys/class/gpio

              export  gpio12  gpiochip0  unexport

              $ sudo sh -c "echo out
              >/sys/class/gpio/gpio12/direction"

              $ sudo sh -c "echo 1 > /sys/class/gpio/gpio12/value"

              $ sudo sh -c "echo 0 > /sys/class/gpio/gpio12/value"

              $ sudo sh -c "echo 12 > /sys/class/gpio/unexport"

              orangepi@orangepipc:~$ ls /sys/class/gpio

              export  gpiochip0  unexport

gpioの番号は以下で求めます。
(position of letter in alphabet - 1) * 32 + pin number
Pxyyのxが[position of letter in alphabet]で、yyが[pin number]です。
PA7 ： 0 * 32 + 7 = 7
PC7 ： 2 * 32 + 7 = 71
PG7 ： 6 * 32 + 7 = 199

OrangePi PCのピンマップがこちらに公開されています。
RaspberryPiとOrangePiの対応は以下の様になります。
ちなみにRaspberryPiのピン配置は、色々なところで紹介されていいますが、ここが一番分かりやすいと思います。

RPi	OPi	Pin No.		RPi	OPi
3.3V	3.3V	1	2	5V	5V
GPIO2	PA12(=GPIO12)	3	4	5V	5V
GPIO3	PA11(=GPIO11)	5	6	GND	GND
GPIO4	PA6(=GPIO6)	7	8	GPIO14	PA13(=GPIO13)
GND	GND	9	10	GPIO15	PA14(=GPIO14)
GPIO17	PA1(=GPIO1)	11	12	GPIO18	PD14(=GPIO110)
GPIO27	PA0(=GPIO0)	13	14	GND	GND
GPIO22	PA3(=GPIO3)	15	16	GPIO23	PC4(=GPIO68)
3.3V	3.3V	17	18	GPIO24	PC7(=GPIO71)
GPIO10	PC0(=GPIO64)	19	20	GND	GND
GPIO9	PC1(=GPIO65)	21	22	GPIO25	PA2(=GPIO2)
GPIO11	PC2(=GPIO66)	23	24	GPIO8	PC3(=GPIO67)
GND	GND	25	26	GPIO7	PA21(=GPIO21)
GPIO0	PA19(=GPIO19)	27	28	GPIO1	PA18(=GPIO18)
GPIO5	PA7(=GPIO7)	29	30	GND	GND
GPIO6	PA8(=GPIO8)	31	32	GPIO12	PG8(=GPIO200)
GPIO13	PA9(=GPIO9)	33	34	GND	GND
GPIO19	PA10(=GPIO10)	35	36	GPIO16	PG9(=GPIO201)
GPIO26	PA20(=GPIO20)	37	38	GPIO20	PG6(=GPIO198)
GND	GND	39	40	GPIO21	PG7(=GPIO199)

OPiの（）内の番号がデバイスファイルを使ってGPIOを操作するときのGPIO番号になります。
RPiでは③と④は同じ番号ですが、OPiでは③と④は違うので、4つのピン番号があることになります。
①WiringOPライブラリのwiringPiSetupPhys()で物理的なピン番号を使う場合
②WiringOPライブラリのwiringPiSetup()でwPi番号を使う場合
③WiringOPライブラリのwiringPiSetupGpio()でGPIO番号を使う場合
④/sys/class/gpioのデバイスファイルを使って操作するときの番号

WiringOP付属のgpioコマンドで操作するときの番号は①②③の何れかの番号になります。
　gpio -1 mode/write pin# (このときの番号は①の番号）
　gpio mode/write pin# (このときの番号は②の番号）
　gpio -g mode/write pin#　(このときの番号は③の番号）

②の番号	③の番号	④の番号	①の番号		②の番号	③の番号	④の番号
			1	2
8	2	12	3	4
9	3	11	5	6
7	4	6	7	8	15	14	13
			9	10	16	15	14
0	17	1	11	12	1	18	110
2	27	0	13	14
3	22	3	15	16	4	23	68
			17	18	5	24	71
12	10	64	19	20
13	9	65	21	22	6	25	2
14	11	66	23	24	10	8	67
			25	26	11	7	21
30	0	19	27	28	31	1	18
21	5	7	29	30
22	6	8	31	32	26	12	200
23	13	9	33	34
24	19	10	35	36	27	16	201
25	26	20	37	38	28	20	198
			39	40	29	21	199

あーーーーー面倒！！

Pin#18に接続したLEDをLチカする場合はこのようになります。
デバイスファイルを使ってGPIOを操作するとき、RPiとOPiでは、全く互換性が有りません。

RaspberryPiの場合

$ sudo sh -c "echo 24 >
              /sys/class/gpio/export"

              $ sudo sh -c "echo out >
              /sys/class/gpio/gpio24/direction"

              $ sudo sh -c "echo 1 > /sys/class/gpio/gpio24/value"

              $ sudo sh -c "echo 0 > /sys/class/gpio/gpio24/value"

              $ sudo sh -c "echo 24 > /sys/class/gpio/unexport"

              

              $ gpio -g mode 24 out

              $ gpio -g write 24 on

              $ gpio -g write 24 off

              

              $ gpio mode 5 out

              $ gpio write 5 on

              $ gpio write 5 off

              

              $ gpio -1 mode 18 out

              $ gpio -1 write 18 on

              $ gpio -1 write 18 off

OrangePiの場合

$ sudo sh -c "echo 71
              >/sys/class/gpio/export"

              $ sudo sh -c "echo out
              >/sys/class/gpio/gpio71/direction"

              $ sudo sh -c "echo 1 > /sys/class/gpio/gpio71/value"

              $ sudo sh -c "echo 0 > /sys/class/gpio/gpio71/value"

              $ sudo sh -c "echo 71 > /sys/class/gpio/unexport"

              

              $ gpio -g mode 24 out

              $ gpio -g write 24 on

              $ gpio -g write 24 off

              

              $ gpio mode 5 out

              $ gpio write 5 on

              $ gpio write 5 off

              

              $ gpio -1 mode 18 out

              $ gpio -1 write 18 on

              $ gpio -1 write 18 off

ヘッダーファイルはほぼ揃っています。
WiringOPの方にはADS1115 I2C 16-bit ADC用のads1115と、wpiExtensions(これ何に使うのでしょうか？？）がありません。

こちらに xunlongが提供しているWiringPiが公開されています。
ほぼ全てのOrangePiシリーズをサポートしていますが、このライブラリではwiringPiSetupGpio()での初期化はサポートしていません。
wiringPiSetupGpio()を呼び出しても、以下の様にwiringPiSetup()が実行されます。

int wiringPiSetupGpio (void)

              {

                  (void)wiringPiSetup () ;

              

                  if (wiringPiDebug)

                      printf ("wiringPi:
              wiringPiSetupGpio called\n") ;

              

                  wiringPiMode = WPI_MODE_GPIO ;

              

                  return 0 ;

              }

ライブラリをビルドしてバージョンを確認してみました。

$ gpio -v

              gpio version: 2.46

              Copyright (c) 2012-2018 Gordon Henderson

              This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.

              For details type: gpio -warranty

              

                * Device tree is enabled.

                *--> Xunlong Orange Pi PC

各ボードのピンマップはこちらに公開されています。
wiringPiSetup()で初期化した時のピン番号はwPiの番号です。
wPiの番号は xunlong独自の番号がアサインされています。
ピン番号に0を指定すると物理ピン#3がLチカします。

続く．．．

②の番号	③の番号	④の番号	①の番号		②の番号	③の番号	④の番号
			1	2
8	2	12	3	4
9	3	11	5	6
7	4	6	7	8	15	14	13
			9	10	16	15	14
0	17	1	11	12	1	18	110
2	27	0	13	14
3	22	3	15	16	4	23	68
			17	18	5	24	71
12	10	64	19	20
13	9	65	21	22	6	25	2
14	11	66	23	24	10	8	67
			25	26	11	7	21
30	0	19	27	28	31	1	18
21	5	7	29	30
22	6	8	31	32	26	12	200
23	13	9	33	34
24	19	10	35	36	27	16	201
25	26	20	37	38	28	20	198
			39	40	29	21	199

②の番号	③の番号	④の番号	①の番号		②の番号	③の番号	④の番号
			1	2
8	2	12	3	4
9	3	11	5	6
7	4	6	7	8	15	14	13
			9	10	16	15	14
0	17	1	11	12	1	18	110
2	27	0	13	14
3	22	3	15	16	4	23	68
			17	18	5	24	71
12	10	64	19	20
13	9	65	21	22	6	25	2
14	11	66	23	24	10	8	67
			25	26	11	7	21
30	0	19	27	28	31	1	18
21	5	7	29	30
22	6	8	31	32	26	12	200
23	13	9	33	34
24	19	10	35	36	27	16	201
25	26	20	37	38	28	20	198
			39	40	29	21	199

②の番号	③の番号	④の番号	①の番号		②の番号	③の番号	④の番号
			1	2
8	2	12	3	4
9	3	11	5	6
7	4	6	7	8	15	14	13
			9	10	16	15	14
0	17	1	11	12	1	18	110
2	27	0	13	14
3	22	3	15	16	4	23	68
			17	18	5	24	71
12	10	64	19	20
13	9	65	21	22	6	25	2
14	11	66	23	24	10	8	67
			25	26	11	7	21
30	0	19	27	28	31	1	18
21	5	7	29	30
22	6	8	31	32	26	12	200
23	13	9	33	34
24	19	10	35	36	27	16	201
25	26	20	37	38	28	20	198
			39	40	29	21	199