第１回でArduino UnoにLucky Shieldをつなぎ、ライブラリ経由でアクセスできました。とはいえ、ライブラリ頼りでは、手を入れるときになにかと不便ですので、ちゃんとインターフェースを調べました。
第１回 Arduinoはじめました
第２回 ArduinoによるI2C パラレスインターフェース(GPIO)の操作
拡張GPIO
Arduinoにはもともとデジタルインターフェースが付いていますが、LEDやJoy stickなど繋ぎたいスイッチを増やすためにI2C GPIOが使われてますね。
CAT9555 I2C バスコントローラ
Lucky sheildのI2C GPIOにはCAT9555がつかわれてます。
device address は "0 1 0 0 A2 A1 A0"で、lucky ではA2 A1 A0='0'なので0x20となります。
| コマンド | dir | レジスタ | default |
|---|---|---|---|
| 0 | read | input port 0 | 0x00 |
| 1 | read | input port 1 | 0x00 |
| 2 | write | output port 0 | 0xFF |
| 3 | write | output port 1 | 0xFF |
| 4 | write | Polality Inversion port 0 | 0x00 |
| 5 | write | Polality Inversion port 1 | 0x00 |
| 6 | write | Configuration port 0 | 0xFF 入力 |
| 7 | write | Configuration port 1 | 0xFF 入力 |
まず、setup()ではレジスタの6,7に入出力方向をセットする。
setup
#define ADDRESS (uint8_t)0x20
#define INPUT_PORT0 (uint8_t)0x00
#define OUTPUT_PORT0 (uint8_t)0x02
#define CONFIG_PORT0 (uint8_t)0x06
#define CONFIG_PORT1 (uint8_t)0x07
#define LED1 (uint16_t)0x1000
#define LED2 (uint16_t)0x2000
Wire.beginTransmission(ADDRESS)
// REL2,REL1,LED2,LED1, PIR INT#,ALT INT,MAG INT,ACC_EN
// O O O O I I I O
Wire.write(CONFIG_PORT0,0x0E);
// OLED RES#,PB2,PB1, JOYC,R,L,D,U
// O I I I I I I I
Wire.write(CONFIG_PORT1,0x7F);
Wire.write(OUTPUT_PORT0,0x00);
Wire.endTrasnmission();
I2Cでの書き込み手順はデバイス番号、レジスタ、データと順番に書き込む。
RawWrite_8
// I2Cシーケンス : start,dev(ADDRESS),w,a,reg(INPUT_PORT0),a,stop
Wire.beginTransmission(ADDRESS);
Wire.write(OUTPUT_PORT0);
Wire.write(data);
Wire.endTrasnmission();
ただし、１バイトすべて書き込んでしまう。１ビットだけ変更する場合は、以下の手順を踏む必要がある。
1.レジスタの値を一旦読み出す
2.該当ビットを書き換えた値を作成
3.その値をレジスタに書き出す
I2Cの読み出し手順は、
RawRead_16
//step 1) 読み出しレジスタを０にセット
// I2Cシーケンス : start,dev(ADDRESS),w,a,reg(INPUT_PORT0),a,stop
Wire.beginTransmission(ADDRESS);
Wire.write(INPUT_PORT0);
Wire.endTrasnmission();
// step 2) ２バイトを連続読み出しする
// I2Cシーケンス : start,dev,r,a,1st_byte,a,2nd_byte,nak,stop
Wire.requestFrom(address,(byte)2);
if (Wire.available()) {
data =Wire.read()<<8;//dataはuint16_t
}
if (Wire.available()) {
data |=Wire.read();//2byte目
}
まとめ
- setupにて入力、出力をセットする
- 標準的なI2Cの手順でレジスタにアクセスする
- ビット書き込みの場合は、先に１バイトreadし、該当ビットを操作した値を書き込む