RDK X5 40-PIN 接頭：接腳定義與 GPIO 應用

RDK X5 40-PIN 接頭：接腳定義與 GPIO 應用

RDK X5 開發板提供 40-pin 接頭，讓您能連接感測器、致動器以及周邊匯流排。本指南將說明接腳定義、多工規則，並附上實作 GPIO 範例，讓您立即從使用者空間控制硬體。

40-PIN 接頭總覽

RDK X5 40-pin 接頭採用與 Raspberry Pi 相容的佈局。設計電路時，請留意以下電氣限制：

參數	數值
邏輯電壓	3.3 V
任一接腳的最大電壓	3.46 V
3.3 V 電源軌電流上限	800 mA
5 V 電源軌電流上限	500 mA

⚠️ 注意：切勿在任何 GPIO 接腳施加高於 3.46 V 的電壓。此接頭僅支援 3.3 V 邏輯，且不支援 5 V 容忍。

接腳定義

下表列出 40-pin 接頭上所有接腳的預設功能及多工替代功能。

接腳	預設功能	替代功能	備註
1	3.3V 電源	—	最大 800 mA
2	5V 電源	—	最大 500 mA
3	I2C0 SDA	PWM2	多工
5	I2C0 SCL	PWM2	多工
6	GND	—
8	UART3 TX	—
10	UART3 RX	—
12	I2C1 SDA	PWM3	多工
14	GND	—
16	GPIO	—
18	GPIO	—
19	SPI2 MOSI	PWM0	多工
20	GND	—
21	SPI2 MISO	PWM1	多工
22	GPIO	—
23	SPI2 SCLK	PWM0/PWM1	多工
24	SPI2 CS0	—
25	GND	—
26	SPI2 CS1	—
27	I2C5 SDA	UART3	多工
28	I2C5 SCL	UART3	多工
29	GPIO	—
30	GND	—
31	GPIO	—	示範中作為輸出使用
32	GPIO	—
33	GPIO	—
34	GND	—
35	GPIO	—
36	GPIO	—
37	GPIO	—	示範中作為輸入使用
38	GPIO	—
39	GND	—
40	GPIO	—

接腳多工規則

接頭上的部分接腳可在專用周邊功能（I2C、UART、SPI、PWM）與一般 GPIO 之間切換。多工群組如下：

• UART3 / I2C5 — 接腳 8/10（UART3）與接腳 27/28（I2C5）共用相同控制器設定。
• I2C0 / PWM2 — 接腳 3/5 可作為 I2C0 或 PWM 通道。
• SPI2 / PWM0 — 接腳 19/23 可傳輸 SPI2 訊號或 PWM0。
• SPI2 / PWM1 — 接腳 21/23 可傳輸 SPI2 訊號或 PWM1。
• I2C1 / PWM3 — 接腳 12 可作為 I2C1 或 PWM3。

設定後的狀態顯示方式如下：

設定狀態	意義
okay	接腳專用於周邊功能（如 I2C、UART）。
disabled	接腳可作為一般 GPIO 使用。

📌 注意：變更接腳多工模式需重新開機才會生效。請在接線前先完成設定。

使用 srpi-config 設定接腳功能

RDK X5 內建 srpi-config（類似 raspi-config）選單式工具，用於啟用或停用板載周邊。

步驟 1：開啟設定工具

sudo srpi-config

進入全螢幕模式 離開全螢幕模式

步驟 2：切換至周邊選單

1. 選擇 3 介面選項。
2. 選擇 I3 周邊匯流排設定。

步驟 3：啟用或停用周邊

您將看到 UART、I2C、SPI、PWM 等周邊匯流排清單。依需求切換：

• 選取匯流排後按 Enter 啟用。
• 已啟用的匯流排再按 Enter 即可停用。

步驟 4：重新開機

sudo reboot

進入全螢幕模式 離開全螢幕模式

重新開機後，啟用的接腳將專用於周邊功能（狀態 okay），停用的接腳則回復為 GPIO（狀態 disabled）。

GPIO 應用：按鈕 + LED 示範

本範例讀取接在 接腳 37（輸入）的按鈕，並驅動 接腳 31（輸出）的 LED。按下按鈕時 LED 點亮。

硬體接線

元件	接頭接腳
LED 正極（經約 220Ω 電阻）	接腳 31（GPIO 輸出）
LED 負極	接腳 39（GND）
按鈕 — 其中一端	接腳 37（GPIO 輸入）
按鈕 — 另一端	接腳 39（GND）

軟體需求

請確認所用接腳已在 srpi-config 中設為 GPIO（周邊功能狀態為 disabled）。若尚未安裝 GPIO 函式庫，請執行：

pip3 install gpio

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執行範例

示範腳本已包含在板載映像中，路徑為 /app/40pin_samples/。請切換至該目錄並執行：

cd /app/40pin_samples
sudo python3 button_led.py

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預期輸出

腳本啟動後應顯示：

Starting demo now!

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執行期間，每次按下或釋放按鈕，腳本會印出目前輸出至接腳 31 的狀態：

Outputting 0 to Pin 31
Outputting 1 to Pin 31

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0 表示 LED 熄滅，1 表示 LED 點亮。

原始碼：button_led.py

#!/usr/bin/env python3
# button_led.py
# Pin 37: input  (button)
# Pin 31: output (LED)

import time
import gpio

# Configure pins
gpio.pin_mode(37, gpio.INPUT)   # Button as input
gpio.pin_mode(31, gpio.OUTPUT)  # LED as output

print("Starting demo now!")

last_state = None

try:
    while True:
        # Read the button state
        button_state = gpio.digital_read(37)

        if button_state == 0:
            # Button pressed (pulled low)
            gpio.digital_write(31, 1)
            new_state = 1
        else:
            # Button released
            gpio.digital_write(31, 0)
            new_state = 0

        if new_state != last_state:
            print("Outputting {} to Pin 31".format(new_state))
            last_state = new_state

        time.sleep(0.05)  # Simple debounce

except KeyboardInterrupt:
    print("\nExiting demo...")
finally:
    gpio.digital_write(31, 0)
    gpio.cleanup()

進入全螢幕模式 離開全螢幕模式

💡 提示：若 LED 行為相反，可能是按鈕模組內建上拉電阻。請在 if button_state == 0: 區塊內互換 0 與 1 邏輯以符合硬體。

疑難排解

• 權限被拒：GPIO 存取需要 root 權限，請務必使用 sudo 執行腳本。
• 接腳無反應：請確認接腳已在 srpi-config 中設為 disabled（GPIO 模式），並在變更後重新開機。
• 找不到示範檔案：範例位於 /app/40pin_samples/。若目錄不存在，請更新板載映像或從官方 RDK X5 文件複製範例。

摘要

您已學會：

• 閱讀 RDK X5 40-pin 接頭的接腳配置與電氣限制。
• 了解接腳多工以及 okay / disabled 狀態的意義。
• 使用 srpi-config 啟用或停用周邊匯流排。
• 從使用者空間 Python 驅動按鈕 + LED 電路。

接下來您可以延伸至 I2C 感測器、UART 通訊、SPI 顯示器以及 PWM 馬達控制——全都使用同一組 40-pin 接頭。

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*本文改編自 D-Robotics 官方文件。原始來源：https://d-robotics.github.io/rdk_x_doc/en/Basic_Application/01_40pin_user_sample/40pin_define?v=3.5.0&p=RDK+X5