PIN 40(SPI1 SCLK,默认复用)

GPIO图

功能描述BCM编号(GPIO)物理编号物理编号BCM编号(GPIO)功能描述
3.3V 电源-12-5V 电源
GPIO2(I2C1 SDA,默认复用)BCM234-5V 电源
GPIO3(I2C1 SCL,默认复用)BCM356-GND(地)
GPIO4BCM478BCM14GPIO14(UART TXD,默认复用)
GND(地)-910BCM15GPIO15(UART RXD,默认复用)
GPIO17BCM171112BCM18GPIO18(PWM0,默认复用)
GPIO27BCM271314-GND(地)
GPIO22BCM221516BCM23GPIO23
3.3V 电源-1718BCM24GPIO24
GPIO10(SPI0 MOSI,默认复用)BCM101920-GND(地)
GPIO9(SPI0 MISO,默认复用)BCM92122BCM25GPIO25
GPIO11(SPI0 SCLK,默认复用)BCM112324BCM8GPIO8(SPI0 CE0,默认复用)
GND(地)-2526BCM7GPIO7(SPI0 CE1,默认复用)
GPIO0(I2C0 ID_SD,默认复用)BCM02728BCM1GPIO1(I2C0 ID_SC,默认复用)
GPIO5BCM52930-GND(地)
GPIO6BCM63132BCM12GPIO12(PWM0,默认复用)
GPIO13 (PWM1,默认复用)BCM133334-GND(地)
GPIO19(SPI1 MISO,默认复用)BCM193536BCM16GPIO16
GPIO26BCM263738BCM20GPIO20(SPI1 MOSI,默认复用)
GND(地)-3940BCM21GPIO21(SPI1 SCLK,默认复用)

1. 引脚基础标识

该引脚在不同编程与接线场景下的编号明确,需对应正确标识以避免操作混淆:

  • 物理/板载引脚:40针GPIO排针的第40号引脚(右侧偶数引脚序列,从左上角开始计数,右侧引脚为偶数编号)。
  • BCM编号:GPIO21(树莓派官方芯片引脚编号,是Python、C语言等编程时的核心参考编号)。
  • Wiring Pi编号:29(仅适用于使用Wiring Pi库的编程场景,需与其他引脚编号区分)。

2. 功能复用模式(Alt配置)

GPIO21支持6种“Alt”复用模式,不同模式对应不同硬件功能,核心用途集中在音频输出与SPI时序控制,具体如下表所示:

复用模式(Alt)对应功能说明
Alt0PCM DOUT(PCM数据输出)核心功能,向外部音频设备(如DAC数模转换芯片)输出PCM音频数据,实现声音播放
Alt1SMI SD13(共享内存接口数据13线)用于与外部设备通过共享内存方式进行高速数据交互,适配大数据量传输场景
Alt2DPI D17(显示并行接口数据17线)连接并行显示设备(如部分液晶屏)时,传输图像数据,保障显示画面完整
Alt3I2CSL CE(I2C从设备片选线)作为I2C从设备时,接收主设备的片选信号,控制从设备是否响应通信
Alt4SPI1 SCLK(SPI1主设备时钟线)用于SPI1总线,提供同步时钟信号,协调主设备与从设备的数据传输节奏
Alt5GPCLK1(通用时钟1)输出稳定时钟信号,适配需精准时序的外设(如传感器、时钟模块)

3. 关键用途

该引脚适配音频播放与SPI多设备通信类项目,核心用途包括:

  1. PCM音频输出:在Alt0模式下,作为PCM数据输出引脚,配合PCM时钟引脚(如GPIO18)连接DAC芯片,将数字音频信号转换为模拟信号,驱动扬声器或耳机播放声音(如树莓派音频扩展、智能音箱项目)。
  2. SPI1时序控制:在Alt4模式下,作为SPI1的时钟线(SCLK),与SPI1的MOSI(如GPIO20)、CE(片选)引脚配合,为SPI1总线上的从设备(如SPI传感器、SPI显示屏)提供同步时钟,确保数据传输稳定。
  3. 普通GPIO控制:未启用复用功能时,可作为普通输入/输出引脚,控制LED、继电器、蜂鸣器等中低功耗外设,或读取人体感应模块、光敏电阻的电平信号,适配简单控制场景。

4. 使用注意事项

  • 电平标准:遵循树莓派GPIO通用规则,工作电平为3.3V,不可直接接入5V信号或设备,否则可能烧毁引脚、DAC芯片/SPI外设或树莓派主板(需通过电平转换模块适配5V设备)。
  • 功能冲突规避:同一时间仅能启用一种“Alt”模式,例如启用PCM DOUT(Alt0)输出音频后,不可同时将其配置为SPI1 SCLK(Alt4),否则会导致音频播放异常或SPI通信失败。
  • 功能启用配置:使用PCM音频功能需通过raspi-config启用“I2S Audio”接口,使用SPI1功能需启用“SPI”接口,未启用对应接口时复用功能无法生效。
  • 兼容性:所有配备40针GPIO排针的树莓派型号(如A+/B+/Zero/4B等)均保持该引脚的标识和功能一致性,无需担心型号适配问题。