目前為止，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了Python語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型，控制（if,else)和循環(huán)（for, while)語(yǔ)句，可以說(shuō)Python編程語(yǔ)言我們已經(jīng)入門(mén)了，當(dāng)然還有很多編程知識(shí)需要學(xué)習(xí)，比如對(duì)象，圖像界面（GUI)，網(wǎng)絡(luò)通信等等。但目前的知識(shí)已經(jīng)可以讓我們使用Python編寫(xiě)簡(jiǎn)單程序了。我們先放下Python，開(kāi)始學(xué)習(xí)樹(shù)莓派最好玩的部分GPIO(通用輸入輸出）。

I/O（輸入輸出）-計(jì)算機(jī)和外部世界溝通的窗口

僅通過(guò)Python語(yǔ)言，我們編寫(xiě)的程序只能在計(jì)算機(jī)內(nèi)部運(yùn)行，沒(méi)有辦法控制計(jì)算機(jī)外面的任何事物，也沒(méi)法讀取外部時(shí)間的任何變化，所以計(jì)算機(jī)都設(shè)計(jì)了輸入與輸出模塊（Input/Output)。通過(guò)輸入(Input)，計(jì)算機(jī)可以讀取各種傳感器的數(shù)值，每個(gè)電腦的鼠標(biāo)和鍵盤(pán)就是最基本的輸入設(shè)備。而輸出(Output)則可以通過(guò)指令或信號(hào)控制外部的設(shè)備，比如顯示器，電機(jī)等。如果你看過(guò)”終結(jié)者“系列電影，里面的機(jī)器人外形和真人一樣，輸入設(shè)備是他的眼睛（攝像頭），而輸出則控制這個(gè)機(jī)器人的行動(dòng)。

樹(shù)莓派給了大家直觀理解I/O的機(jī)會(huì)，他的I/O是一排引腳(英文叫Pin)，叫做GPIO，不同型號(hào)的樹(shù)莓派引腳數(shù)不同，比如我用的3B+的GPIO共有40個(gè)引腳，每個(gè)引腳的用處不同，我們必須按樹(shù)莓派的定義去使用各個(gè)引腳。下圖顯示了GPIO在樹(shù)莓派電路板的位置和各個(gè)引腳的定義（原圖片來(lái)自https://github.com/raspberrypi/documentation/blob/master/usage/gpio/images/GPIO-Pinout-Diagram-2.png）

當(dāng)沒(méi)有文檔在手邊時(shí)，我們也可以運(yùn)行命令”pinout"查看自己樹(shù)莓派GPIO的引腳定義.

當(dāng)樹(shù)莓派啟動(dòng)后，GPIO的引腳都是默認(rèn)設(shè)置為輸入（Input)，我們需要通過(guò)指令改變需要的引腳為輸出(Output)來(lái)控制外部設(shè)備。樹(shù)莓派的引腳有多種用途，我們這里只介紹最簡(jiǎn)單的輸入（讀取）和輸出（控制）。

嚴(yán)重警告：當(dāng)我們使用GPIO時(shí)需要特別小心，千萬(wàn)不要讓兩個(gè)引腳直接連接，這有可能造成短路從而燒毀樹(shù)莓派。

電壓和二進(jìn)制

樹(shù)莓派的工作電壓是3.3V，雖然有2個(gè)引腳提供了5V的電源，但我們接下來(lái)的學(xué)習(xí)中都使用3.3V的電源，引腳標(biāo)注為GND的是0V，就是我們常說(shuō)的接地電壓。3.3V和0V或GND分別表示二進(jìn)制的1和0。所以當(dāng)某個(gè)引腳設(shè)置為輸出模式(Output)，輸出為1時(shí)，該引腳的電壓就是3.3V，輸出0時(shí)該引腳電壓為0V。

明白了GPIO的基本知識(shí)，我們就可以通過(guò)Python程序來(lái)通過(guò)GPIO控制外部的設(shè)備了，下一講我們看看如何控制發(fā)光二極管。