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gpio digitalDer GPIO ist spätestens nach der Markteinführung des Raspberry Pi in aller Munde. Inzwischen gibt es viele weitere Geräte die mit GPIOs ausgestattet sind. Doch was ist ein GPIO eigentlich und wie kann man ihn nutzen. In diesem Tutorial will ich Euch die Anwendungsmöglichkeiten, aber auch die Herausforderungen, die die Nutzung von GPIOs mit sich bringen erläutern. Fachleute mögen mir verzeihen, dass ich hier manche Begriffe recht banal erkläre, aber Dank Raspberry Pi und Co gibt es inzwischen doch eine riesige Anwendergruppe und nicht jeder davon hat Elektrotechnik oder Elektronik studiert, was im übrigen auch überhaupt nicht notwendig ist, um sich mit den zahlreichen Möglichkeiten von GPIOs zu beschäftigen.

 

Was ist ein GPIO

Der Begriff GPIO ist die Abkürzung für General Purpose Input / Output, was frei übersetzt soviel heißt wie Eingang / Ausgang für allgemeine Zwecke. Diese GPIOs gibt es nicht erst seit dem Raspberry Pi. Die Chiphersteller wollten natürlich, dass ihre Entwicklungen möglichst breite Anwendungsspektren haben, was lag also näher, viele Pins der Schaltkreise so flexibel wie möglich zu gestalten und ihnen erst durch entsprechende Programmierung eine Funktion zuzuteilen. GPIOs gibt es also schon bedeuten länger, waren aber bisher nicht so gut zugänglich, um sie auch als "Normalo" zu nutzen. Im Allgemeinen können wir in solche Schaltkreise nicht ohne weiteres hineinschauen, müssen uns also darauf verlassen, was der Hersteller preisgibt und das ist oft nicht allzuviel. Aus diesem Grund nehmen wir so einen GPIO mal als einen Anschluss mit unbekanntem Innenleben hin.

gpio allgemein

Als Bauteil könnte man einen GPIO so wie im Bild darstellen. Wir haben eine Spannungsversorgung (V ist dasZeichen für Spannung, das untere Zeichen nennt man Masse oder auch Erde) und erst mal einen Anschluss, der ohne Programmierung gar nichts kann. Wir und der GPIO wissen noch nicht mal, ob da Strom rauskommt oder welcher rein soll. Was wir aber unbedingt bedenken sollten ist, dass in so einem Schaltkreis tausende Bauelemente ihrer Arbeit nachgehen sollen und dass alles ziemlich klein ist. Also viel Leistung dürfen wir dem GPIO nicht abverlangen. Wieviel das sein darf ist von Schaltkreis zu Schaltkreis unterschiedlich und wir müssen dann wohl oder übel in der Dokumentation des Gerätes oder im Datenblatt des Schaltkreises nachschauen, was unser GPIO vertragen kann.

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