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GPIO_MAPPING.md

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GPIO_MAPPING.md

File metadata and controls

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TianShanOS GPIO 引脚映射表

目标板: RM01_ESP32S3
芯片: ESP32-S3
最后更新: 2026-01-31
验证状态: ✅ 已与 PCB 图纸及实际硬件测试核对

引脚总览

GPIO 功能 方向 电平逻辑 初始状态 备注
0 (保留) - - - Strapping pin
1 AGX_POWER_CTRL OUT LOW=通电, HIGH=断电 LOW 主电源控制引脚
2 LPMU_RESET OUT HIGH=复位 LOW 脉冲 300ms
3 AGX_FORCE_SHUTDOWN OUT HIGH=强制关机 LOW ⚠️ 禁止正常使用
4 SD_D0 IO - - SDMMC
5 SD_D1 IO - - SDMMC
6 SD_D2 IO - - SDMMC
7 SD_D3 IO - - SDMMC
8 USB_MUX_0 OUT - - ESP32_MUX0_SEL
9 LED_MATRIX OUT WS2812 - 32x32 (1024颗)
10 ETH_CS OUT LOW=选中 HIGH W5500 SPI
11 ETH_MOSI OUT - - W5500 SPI
12 ETH_SCLK OUT - - W5500 SPI
13 ETH_MISO IN - - W5500 SPI
14 (空闲) - - - -
15 SD_CMD IO - - SDMMC
16 SD_CLK OUT - - 40MHz
17 RTL8367_RST OUT HIGH=复位 LOW 网络交换机
18 POWER_ADC IN ADC2_CH7 - 分压 11.4:1
19-37 (空闲/内部) - - - -
38 ETH_INT IN - - W5500 中断
39 ETH_RST OUT LOW=复位 HIGH W5500 复位
40 AGX_RECOVERY OUT HIGH=恢复模式 LOW -
41 FAN_PWM_0 OUT PWM - 25kHz, 唯一风扇
42 LED_BOARD OUT WS2812 - 28颗状态灯
43 UART0_TX OUT - - USB 串口
44 UART0_RX IN - - USB 串口
45 LED_TOUCH OUT WS2812 - 1颗, Strapping
46 LPMU_POWER OUT HIGH=电源键 LOW 脉冲 300ms, Strapping
47 POWER_UART_RX IN UART1_RX - 9600 8N1
48 USB_MUX_1 OUT - - ESP32_MUX1_SEL

功能分组

1. 设备控制 (AGX/LPMU)

GPIO 功能 电平逻辑 时序
1 AGX_POWER_CTRL LOW=通电, HIGH=断电 主电源控制
2 LPMU_RESET HIGH=复位, LOW=正常 脉冲 300ms
3 AGX_FORCE_SHUTDOWN HIGH=强制关机 ⚠️ 禁止使用
40 AGX_RECOVERY HIGH=恢复模式, LOW=正常 持续 HIGH
46 LPMU_POWER HIGH=按下电源键 脉冲 300ms

⚠️ AGX 电源控制（重要）

GPIO 1 是唯一应该使用的电源控制引脚：

操作 GPIO 1 电平 说明
开机 持续 LOW 接通电源
关机 持续 HIGH 断开电源
重启 LOW→HIGH→LOW 断电后重新通电

GPIO 3 (FORCE_SHUTDOWN) 危险警告：

  • 操作 GPIO 3 会导致 AGX 强制关机
  • 除非物理断电，否则无法恢复开机
  • 正常电源控制禁止操作 GPIO 3
// ✅ 正确：使用 GPIO 1 控制电源
gpio_set_level(1, 0);  // LOW = 通电（开机）
gpio_set_level(1, 1);  // HIGH = 断电（关机）

// 重启序列
gpio_set_level(1, 0);  // 确保通电
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(50));
gpio_set_level(1, 1);  // 断电
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
gpio_set_level(1, 0);  // 恢复通电

// ❌ 错误：不要操作 GPIO 3
// gpio_set_level(3, 1);  // 强制关机，无法恢复！

⚠️ AGX 模组差异（重要）

不同 NVIDIA 模组的电源控制行为存在差异：

模组 GPIO3 (FORCE_SHUTDOWN) GPIO1 (RESET) 电源控制方式
T234 (AGX Orin) ✅ 有效：HIGH=关机, LOW=开机 脉冲复位 GPIO3 控制开关机
T5000/T4000 (NX Orin) ⚠️ 无效：必须保持 LOW 持续 HIGH=断电 GPIO1 控制供电

T234 模组（AGX Orin 系列）:

  • GPIO3 支持软件电源控制（HIGH=强制关机）
  • GPIO1 用于复位（脉冲 HIGH 后恢复 LOW）

T5000/T4000 模组（NX Orin 系列）:

  • GPIO3 必须始终保持 LOW，否则无法开机
  • GPIO1 持续 HIGH = 断电（实现关机效果）
  • 通过 GPIO1 持续拉高来切断模组供电

操作示例:

// ========== T234 模组 (AGX Orin) ==========

// AGX 软件关机（GPIO3 控制）
gpio_set_level(3, 1);  // HIGH = force off
// 等待关机完成...
gpio_set_level(3, 0);  // LOW = allow boot (下次开机)

// AGX 复位（脉冲）
gpio_set_level(1, 1);  // HIGH = reset
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
gpio_set_level(1, 0);  // LOW = normal

// ========== T5000/T4000 模组 (NX Orin) ==========

// ⚠️ GPIO3 不要动！必须保持 LOW
// gpio_set_level(3, 0);  // 始终保持 LOW

// NX 断电关机（GPIO1 持续拉高）
gpio_set_level(1, 1);  // HIGH = 切断供电（关机）
// 保持 HIGH 状态...

// NX 上电开机（GPIO1 拉低）
gpio_set_level(1, 0);  // LOW = 恢复供电（开机）

注意: 当前代码默认使用 T234 逻辑。对于 T5000/T4000 模组，后续将通过配置文件或 menuconfig 选择模组类型。

2. SD 卡 (SDMMC 4-bit)

GPIO 功能 说明
4 SD_D0 数据线 0
5 SD_D1 数据线 1
6 SD_D2 数据线 2
7 SD_D3 数据线 3
15 SD_CMD 命令线
16 SD_CLK 时钟 (40MHz)

配置 (sdkconfig.defaults):

CONFIG_TS_STORAGE_SD_CMD_GPIO=15
CONFIG_TS_STORAGE_SD_CLK_GPIO=16
CONFIG_TS_STORAGE_SD_D0_GPIO=4
CONFIG_TS_STORAGE_SD_D1_GPIO=5
CONFIG_TS_STORAGE_SD_D2_GPIO=6
CONFIG_TS_STORAGE_SD_D3_GPIO=7

3. USB MUX

GPIO 功能 说明
8 USB_MUX_0 ESP32_MUX0_SEL
48 USB_MUX_1 ESP32_MUX1_SEL

4. LED 系统 (WS2812)

GPIO 功能 数量 用途
9 LED_MATRIX 1024颗 (32x32) 主显示屏
42 LED_BOARD 28颗 状态指示灯条
45 LED_TOUCH 1颗 触摸指示灯

总计: 1053 颗 WS2812 LED

5. W5500 以太网 (SPI2)

GPIO 功能 方向 说明
10 ETH_CS OUT 片选 (LOW=选中)
11 ETH_MOSI OUT 主出从入
12 ETH_SCLK OUT 时钟
13 ETH_MISO IN 主入从出
38 ETH_INT IN 中断信号
39 ETH_RST OUT 复位 (LOW=复位, HIGH=正常)

SPI 配置: SPI2_HOST, 25MHz

6. 网络交换机 (RTL8367)

GPIO 功能 电平逻辑
17 RTL8367_RST HIGH=复位, LOW=正常

7. 风扇控制

GPIO 功能 参数
41 FAN_PWM_0 25kHz, 10-bit 分辨率

注意: 板上只有一个风扇，无 FAN_PWM_1

8. 电源监控

GPIO 功能 协议/参数
18 POWER_ADC ADC2_CH7, 分压比 11.4:1, 最高 72V
47 POWER_UART_RX UART1_RX, 9600 8N1

电源芯片数据格式:

[0xFF][电压][电流][CRC]  (4字节)

Strapping Pins 注意事项

以下 GPIO 在启动时有特殊用途，需注意初始状态：

GPIO 功能 启动影响 使用建议
0 Boot mode 下拉=下载模式 避免使用
3 AGX_FORCE_SHUTDOWN - 初始 LOW
45 LED_TOUCH VDD_SPI 初始不驱动
46 LPMU_POWER Boot mode 初始 LOW

相关文件

文件 用途
boards/rm01_esp32s3/pins.json 引脚定义 (JSON)
boards/rm01_esp32s3/devices.json 设备配置
components/ts_hal/include/ts_pin_manager.h 引脚函数枚举
components/ts_hal/src/ts_pin_manager.c 默认映射代码
sdkconfig.defaults SD 卡 GPIO 配置

变更历史

日期 变更内容
2026-01-31 重大更新：AGX 电源控制改用 GPIO 1，GPIO 3 标记为禁止使用
2026-01-20 添加 T234 vs T5000/T4000 模组电源控制差异说明
2026-01-19 初始版本，与 PCB 图纸及 robOS 核对完成
2026-01-19 修正 SD 卡引脚 (4,5,6,7,15,16)
2026-01-19 移除不存在的 FAN_PWM_1 (GPIO 40)
2026-01-19 添加 RTL8367_RST (GPIO 17)
2026-01-19 添加 POWER_ADC (GPIO 18) 和 POWER_UART_RX (GPIO 47)