树莓派+多个微雪电子Serial Expansion HAT扩展板叠加方法（扩展多个IO口串口）

微雪电子官方教程仅介绍了单层扩展板配置方法，因此本文参考官方教程的基础上，进行多个扩展板的叠加配置。

文章目录

一、打开I2C接口二、安装库三、生成设备四、堆叠教程五、扩展IO口配置总结

一、打开I2C接口

在终端执行：

sudo raspi-config

选择 Interfacing Options -> I2C ->yes 启动 i2C 内核驱动

然后重启树莓派：

sudo reboot

二、安装库

1.安装BCM2835，打开树莓派终端，并运行以下指令

wget /mikem/bcm2835/bcm2835-1.60.tar.gztar zxvf bcm2835-1.60.tar.gz

cd bcm2835-1.60/

sudo ./configure && sudo make && sudo make check && sudo make install

更多的可以参考官网：/mikem/bcm2835/

2. 安装wiringPi

sudo apt-get install wiringpi

对于树莓派5月之后的系统（早于之前的可不用执行），可能需要进行升级：

wget https://project-/wiringpi-latest.deb

sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb

gpio -v

运行gpio -v会出现2.52版本，如果没有出现说明安装出错

3. python库

sudo apt-get install python-dev

sudo apt-get install python-rpi.gpio

sudo apt-get install python-smbus

三、生成设备

打开/boot/config.txt文件

sudo nano /boot/config.txt

在/boot/config.txt中加入如下

dtoverlay=sc16is752-i2c,int_pin=24,addr=0x48

addr根据A0A1实际焊接方式设置，默认是0X48

重启设备

sudo reboot

重启后，SC16IS752的驱动会加载到系统内核中，此时可以运行ls /dev查看一下将会多出如下设备：

如果需要堆叠的话，第二个模块不能直接插在树莓派，由于PCB上使用的中断引脚是一样，会导致无法识别出多个设备。

四、堆叠教程

如果需要扩展多个串口需要按照如下操作（适用于新版本）。

首先安装i2c-tools，方便查看I2C地址，在控制台输入：

sudo apt-get install i2c-tools

等待安装成功，执行如下命令查看I2C地址。

sudo i2cdetect -y 1

如果默认已经插入了一个Serial Expansion HAT,那么执行如下命令会得到如下的效果：

其中0X48的设备显示成了UU，说明系统已经加载成功了；

此时运行ls /devttySC*可以查看到已经生成了两个串口设备了。

在叠加第二块模块的之前，需要修改相应的硬件设置，将板子上的默认INT与I2C address的配置改成与默认的不一致即可，这里将需要叠加的另一块板进行重新焊接：INT PIN改成P23,I2C Address的A0改到了GND:

修改完成之后，将模块叠加在之前的模块上，运行命令：

sudo i2cdetect -y 1

新的模块的I2C地址为0X49,前面已经修改了中断管脚为23，那么就可以按照前述步骤打开/boot/config.txt：

sudo nano /boot/config.txt

在之前配置下方加入如下内容，保存并退出(ctrl +x,然后执行Y，并回车)：

dtoverlay=sc16is752-i2c,int_pin=23,addr=0x49

重启树莓派

sudo reboot

执行如下命令，会出现4个设备号，即叠加成功。

ls /dev/ttySC*

由于板载只可设置5个不同的电阻，因此最大叠加数为5个，如需要添加更多的，需要使用杜邦线连接。

将板子上的默认INT与I2C address的配置改成与默认的不一致，INT Pin即为引脚，I2C地址即按照A1A0焊接形式并对照一下表格进行获取：

焊接完成后将四个扩展板叠加到树莓派上：

五、扩展IO口配置

在项目中需要使用4个扩展板的所有IO口，因此使用了2*4的90度排针将各个扩展板上的IO口引出。

如前述操作，实现4个扩展板的堆叠配置，接下来对4层扩展板的IO口使能进行编写。

堆叠完成后，从官网下载扩展板的示例程序资料，并首先打开 Serial_Expansion_HAT_code／c/gpio文件下的SC16IS752GPIO.c与SC16IS752GPIO.h两个文件，首先看到SC16IS752GPIO.h中：

找到#define PIN0，更改后方的数据，当叠加一块板时，数值为496，当叠加两块板时数值为488，当叠加三块板时数值为480，当叠加四块板时数值为472，这里我叠加了四块板因此改为了472.具体的原理可在终端中分别输入：

cd /sys/

cd class/

cd gpio/

cd tree

查找硬件配置下的IO口编码

再打开 SC16IS752GPIO.c文件，拉到最底下，找到void SC16IS752GPIO_Init(void)与void SC16IS752GPIO_Exit(void)

根据叠加的板数增加函数，例如叠加两块板则在void SC16IS752GPIO_Init(void)中加入SC16IS752GPIO_Export（8+PIN0）一直加到SC16IS752GPIO_Export（15+PIN0），同理在void SC16IS752GPIO_Exit(void)中加入SC16IS752GPIO_Unexport（8+PIN0）一直加到SC16IS752GPIO_Unexport（15+PIN0），最后保存.h与.c文件；

在项目中堆叠了4块扩展板，因此将此处修改位：

void SC16IS752GPIO_Init(void){SC16IS752GPIO_Export(0 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(1 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(2 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(3 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(4 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(5 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(6 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(7 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(8 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(9 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(10 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(11 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(12 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(13 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(14 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(15 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(16 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(17 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(18 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(19 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(20 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(21 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(22 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(23 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(24 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(25 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(26 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(27 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(28 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(29 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(30 + PIN0);SC16IS752GPIO_Export(31 + PIN0);}void SC16IS752GPIO_Exit(void){SC16IS752GPIO_Unexport(0 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(1 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(2 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(3 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(4 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(5 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(6 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(7 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(8 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(9 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(10 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(11 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(12 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(13 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(14 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(15 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(16 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(17 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(18 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(19 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(20 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(21 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(22 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(23 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(24 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(25 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(26 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(27 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(28 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(29 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(30 + PIN0);SC16IS752GPIO_Unexport(31 + PIN0);}

接下来生成.so文件

在终端中分别输入如下命令：

cd Serial_Expansion_HAT_code/

cd c

cd gpio

即打开上述.c与.h文件所处目录下

在终端中输入：

gcc SC16IS752GPIO.c -fPIC -shared -o SC16IS752GPIO.so

将SC16IS752GPIO.so文件拉入Serial_Expansion_HAT_code／python/GPIO文件夹中，覆盖原有的SC16IS752GPIO.so文件，打开gpio.py，更改gpio.SC16IS752GPIO_Mode(0,OUT)中的数值即改变某个IO口的模式（输出或输入），更改gpio.SC16IS752GPIO_Write(0,OUT)中的数值即改变某个IO口的输出量（高电平或低电平）