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-get install git
pi@raspberrypi ~ $ git clone git://git.drogon.net/wiringPi                     
pi@raspberrypi ~ $ cd wiringPi/
pi@raspberrypi ~ $ ./build
pi@raspberrypi ~ $ gpio -v
gpio version: 2.21
Copyright (c) 2012-2014 Gordon Henderson
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type: gpio -warranty

Raspberry Pi Details:
  Type: Model B+, Revision: 1.2, Memory: 512MB, Maker: Sony
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

Banana Pro Details:
  Type: Banana Pro, Revision: 1.2, Memory: 1024MB, Maker: LeMaker

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以前)では「gpio-sunxi」のドライバーをロードした後、以下のコマンドを使っ ていました。
$ sudo modprobe gpio-sunxi
$ sudo sh -c "echo 1 > /sys/class/gpio_sw/PA12/data"
$ sudo sh -c "echo 0 > /sys/class/gpio_sw/PA12/data"

Armbian(Version=5.25以降)ではGPIOの仕様が大きく変わりました。
詳しくはこちらの[Accessing the GPIO pins through sysfs with mainline kernel]に詳しく記載されていますが以下の様になります。
「gpio-sunxi」のドライバーは不要になりました。
番号が違うだけで、操作はRaspberryPiと同じになりました。
$ 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
PA7 : 0 * 32 + 7 = 7
PC7 : 2 * 32 + 7 = 71
PG7 : 6 * 32 + 7 = 199

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。
つまりOPiでは4つのピン番号があることになります。
@WiringOPで物理的なピン番号を使う場合
AWiringOPでWiringPi番号を使う場合
BWiringOPでGPIO番号を使う場合
C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@AB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@の番号)
 gpio mode/write pin# (このときの番号はAの番号)
 gpio -g mode/write  pin# (このときの番号はBの番号)

Aの番号 Bの番号 Cの番号 @の番号 Aの番号 Bの番号 C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 ちらで紹介されている通り、OPi では、以下のコマンドでオンボードのLEDをLチカすることができます。
ハートビートモードが面白いです。
$ echo "赤のLEDを通常モードに変更"
$ sudo sh -c "echo none > /sys/class/leds/red_led/trigger"
$ echo "赤のLEDを点灯"
$ sudo sh -c "echo 1 > /sys/class/leds/red_led/brightness"
$ echo "赤のLEDを消灯"
$ sudo sh -c "echo 0 > /sys/class/leds/red_led/brightness"
$ echo "赤のLEDをheartbeatモードに変更"
$ sudo sh -c "echo heartbeat > /sys/class/leds/red_led/trigger"
$ echo "赤のLEDのheartbeatモードを終了
$ sudo sh -c "echo none > /sys/class/leds/red_led/trigger"

$ echo "緑のLEDを通常モードに変更"
$ sudo sh -c "echo none > /sys/class/leds/green_led/trigger"
$ echo "緑のLEDを点灯"
$ sudo sh -c "echo 1 > /sys/class/leds/green_led/brightness"
$ echo "緑のLEDを消灯"
$ sudo sh -c "echo 0 > /sys/class/leds/green_led/brightness"
$ echo "緑のLEDをheartbeatモードに変更"
$ sudo sh -c "echo heartbeat > /sys/class/leds/green_led/trigger"
$ echo "緑のLEDのheartbeatモードを終了
$ sudo sh -c "echo none > /sys/class/leds/green_led/trigger"

調べてみたらRPiでも、オンボードのACT-LEDだけはLチカすることができました。
$ echo "緑のLEDを通常モードに変更"
$ sudo sh -c "echo none >/sys/class/leds/led0/trigger"
$ echo "緑のLEDを点灯"
$ sudo sh -c "echo 1 >/sys/class/leds/led0/brightness"
$ echo "緑のLEDを消灯"
$ sudo sh -c "echo 0 >/sys/class/leds/led0/brightness"
$ echo "緑のLEDをheartbeatモードに変更"
$ sudo sh -c "echo heartbeat >/sys/class/leds/led0/trigger"
$ echo "緑のLEDのheartbeatモードを終了
$ sudo sh -c "echo none >/sys/class/leds/led0/trigger"

起動時のオンボードのLEDの動きを見てみると、緑のLEDしか点滅しません。
こ ちらで赤のLEDをSD-CARDのI/Oに連動する方法が紹介されています。
以下のコマンドを「/etc/rc.local」の末尾(exitの前)に追加すると、赤のLEDがSD-CARDのI/Oに連動して点滅しま す。
$ echo none >/sys/class/leds/red_led/trigger
$ echo mmc0 >/sys/class/leds/red_led/trigger

次回は OrangePi-PC で WiringOPライブラリを試してみます。