Raspberry Pi 5 におけるGPIO操作は `pinctrl` を使う (raspi-gpio後継コマンド)

Raspberry Pi のGPIO操作には pinctrlを使いましょうという話です。

確認環境: Raspberry Pi 5 (8GB) + bookworm

Raspberry Pi 5 では、raspi-gpio コマンドがサポート外となった

Raspberry Pi 5 でGPIO操作コマンド raspi-gpio を実行すると、以下のように「pinctrl を使え」と指示されます。

$ raspi-gpio get
raspi-gpio is not supported on Pi 5 - use `pinctrl`

pinctrl の出力

以下のようになります。

$ pinctrl
 0: ip    pu | hi // ID_SDA/GPIO0 = input
 1: ip    pu | hi // ID_SCL/GPIO1 = input
 2: no    pu | -- // GPIO2 = none
 3: no    pu | -- // GPIO3 = none
 4: no    pu | -- // GPIO4 = none
《省略》

pinctrl help を見てみると、コマンド形態は raspi-gpio と似ています。が、出力は前述の通り、かなり異なります。

ヘッダピンとして出ている40ピンに限定しての表示は -p を使います。

$ pinctrl -p
 1: 3v3
 2: 5v
 3: no    pu | -- // GPIO2 = none
 4: 5v
 5: no    pu | -- // GPIO3 = none
 6: gnd
 7: no    pu | -- // GPIO4 = none
 《省略》

ピンに割り当てられている機能を確認するには funcs サブコマンドを使います。

$ sudo pinctrl funcs 14-15
14, GPIO14, PWM0_CHAN2, DPI_D10, CTS4, SDA3, TXD0, SYS_RIO014, PROC_RIO014, PIO14, SPI5_SIO0
15, GPIO15, PWM0_CHAN3, DPI_D11, RTS4, SCL3, RXD0, SYS_RIO015, PROC_RIO015, PIO15, SPI5_SCLK

pinctrl の使い方と出力の読み方

GPIO の読み取り

準備: ピンをINPUTに設定

$ pinctrl -e set 10 ip pd
#=> 10: ip    pd | lo // GPIO10 = input

• -e は set サブコマンドの実行結果を表示(echo)してくれます。確認に便利です。

読み取り

# GPIO10 が Low だった場合
$ pinctrl get 10
#=> 10: ip    pd | lo // GPIO10 = input

# GPIO が High だった場合
$ pinctrl get 10
#=> 10: ip    pd | hi // GPIO10 = input

• | の左側がピンの設定状態です。ipはinput、pdはpull-down状態になります。詳しくは pinctrl help を見てください。
• | の右側の lo もしくは hi がピンの状態です。lo = Low(gpioコマンドなら0)、hi = High(gpioコマンドなら1)です。

ピンの解放

$ pinctrl -e set 10 no
#=> 10: no    pd | -- // GPIO10 = none

GPIO の出力

準備は不要です。Output設定と同時に出力値を設定できます。

# GPIO10 を Low にする
pinctrl -e set 10 op dl
#=> 10: op dl pd | lo // GPIO10 = output

# GPIO10 を High にする
pinctrl -e set 10 op dh
#=> 10: op dh pd | hi // GPIO10 = output

pinctrl get の出力を gpio コマンドと同様にする

awk コマンドを組み合わせれば、lo=0 hi=1 と読み替えが可能です。

$ awk --version
#=> GNU Awk 5.2.1, API 3.2, PMA Avon 8-g1, (GNU MPFR 4.2.1, GNU MP 6.3.0)

pinctrl get 10 | awk 'match($0, /\| (.+) \/\//, a){print (a[1]=="hi" ? 1 : 0)}'

• match で | と // という文字間の文字をキャプチャ
• キャプチャした文字をが hi だったら 1 、そうでなければ 0 を返す(三項演算子を利用)

実行例

$ pinctrl set 10 op pu # pull-up に設定
$ pinctrl get 10 | awk 'match($0, /\| (.+) \/\//, a){print (a[1]=="hi" ? 1 : 0)}'
#=> 1
$ pinctrl set 10 op pd # pull-down に設定
$ pinctrl get 10 | awk 'match($0, /\| (.+) \/\//, a){print (a[1]=="hi" ? 1 : 0)}'
#=> 0

あとがき

Wiring Piが無くなって、raspi-gpioコマンドを使いましょうのエントリーで

まあ Raspberry Pi のなかのひと(Serge-san)がメンテしてるので、長いこと使えるんじゃないでしょうか。

とかドヤってしまったが、使えなくなってしまったとは。見通しが甘かった、正直スマン。

EoT