-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
Copy pathmcp23x17mod.py
191 lines (166 loc) · 10 KB
/
mcp23x17mod.py
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
"""MCP23x17 I2C/SPI IO-Expander/Расширитель ввода-вывода"""
import micropython
from machine import Pin
from sensor_pack_2 import bus_service
from sensor_pack_2.ioexpander import IOExpander, port_config_raw
from sensor_pack_2.base_sensor import DeviceEx, check_value
from collections import namedtuple
int_cfg_fields = "gp_int_en dev_val int_con"
int_cfg_raw_23x17 = namedtuple("int_cfg_raw_23x17", int_cfg_fields)
if_cap_23x17 = namedtuple("if_cap_23x17", "int_flag int_cap")
class MCP23x17(IOExpander):
"""MicroPython class for control 16-Bit I/O Expander with Serial Interface"""
def __init__(self, adapter: bus_service.BusAdapter, address: [int, Pin] = 0x27):
"""eight_bit_mode - если Истина, то два порта (8-бит) ввода/вывода работают отдельно друг от друга.
Иначе, два порта (8-бит) ввода/вывода объединяются в один (16 бит) порт ввода/вывода"""
s0 = f"Invalid address value: 0x{address:x}!"
check_value(address, range(0x20, 0x28), s0)
# DeviceEx.__init__(self, adapter, address, big_byte_order=True)
super().__init__(port_count=2, port_width=8)
self._device = DeviceEx(adapter, address, big_byte_order=True)
# после POR IOCON.BANK = 0 всегда!
self._bank = self._get_addr_mode() # то же самое, что и IOCON.BANK. После POR он в нуле!
# Регистры, связанные с каждым портом, разделены на разные банки.
# Вывод INTA связан только с PORTA, а вывод INTB связан только с PORTB.
# Последовательные операции чтения/записи отключены, указатель адреса автоматически не увеличивается.
self._setup_iocon(bank=True, mirror=False, seqop=True)
self._bank = self._get_addr_mode()
@micropython.native
def _get_reg_address(self, index: int) -> (int, int):
"""
Возвращает адреса пар(!) регистров по их индексу 0..10 в виде кортежа (адрес регистра А, адрес регистра Б)
index, REG
0 IODIR
1 IPOL
2 GPINTEN
3 DEFVAL
4 INTCON
5 IOCON
6 GPPU
7 INTF
8 INTCAP
9 GPIO
10 OLAT
:param index:
:return:
"""
s0 = f"Invalid index value: {index}!"
check_value(index, range(11), s0)
if self._is_16_bit_mode():
x = index << 1
return x, x + 1
# 8 bit mode
x = index
return x, x + 0x10
def _read_reg_by_index(self, index: int) -> int:
"""Чтение регистра по его индексу и текущему активному порту"""
addr = self._get_reg_address(index)[self.get_active_port()] #
bytes_count = 2 if self._is_16_bit_mode() else 1 # кол-во байт
_dev = self._device
res = _dev.read_reg(addr, bytes_count) # bytes
fmt = "H" if self._is_16_bit_mode() else "B" # формат (H - unsigned short/B - unsigned byte)
return _dev.unpack(fmt, res)[0]
def _write_reg_by_index(self, index: int, value: int):
"""Запись в регистр по его индексу и текущему активному порту"""
addr = self._get_reg_address(index)[self.get_active_port()] #
bytes_count = 2 if self._is_16_bit_mode() else 1 # кол-во байт
self._device.write_reg(addr, value, bytes_count)
# IOExpander
def get_port_value(self) -> int:
"""Возвращает содержимое регистра порта ввода(DI))"""
return self._read_reg_by_index(9)
def set_port_value(self, value: int):
"""Устанавливает содержимое регистра порта вывода(DO)"""
self._write_reg_by_index(9, value)
# PORT RAW
def set_port_config_raw(self, config: port_config_raw):
"""Записывает в соотв. регистры настройки(!) текущего активного порта значения в 'сыром' виде."""
_wr_reg_by_index = self._write_reg_by_index
if not config.direction_reg is None:
_wr_reg_by_index(index=0, value=config.direction_reg)
if not config.input_invert_reg is None:
_wr_reg_by_index(index=1, value=config.input_invert_reg)
if not config.pull_reg is None:
_wr_reg_by_index(index=6, value=config.pull_reg)
def get_port_config_raw(self) -> port_config_raw:
"""Возвращает содержимое регистров настройки(!) текущего активного порта в сыром виде."""
_get_reg_by_index = self._read_reg_by_index
_dir = _get_reg_by_index(0)
_inv = _get_reg_by_index(1)
_pull = _get_reg_by_index(6)
#
return port_config_raw(direction_reg=_dir, input_invert_reg=_inv, pull_reg=_pull)
# END IOExpander
def _get_addr_mode(self) -> bool:
"""Возвращает текущую адресацию регистров расширителя.
Возвращает True, когда адресация портов раздельная (2 порта по 8 бит, IOCON.BANK = 1).
Или False, когда адресация портов совместная (1 порт 16 бит, IOCON.BANK = 0)"""
pair_of_addresses = (0x0A, 0x0B), (0x05, 0x15) # адреса IOCON
lst = list()
_dev = self._device
for pair in pair_of_addresses:
for adr in pair: # младший бит (бит 0) не доступен для записи в IOCON. Читается всегда, как 0!
raw = _dev.read_reg(adr)
_dev.write_reg(adr, raw[0] | 0x03, bytes_count=1) # пишу в биты 0 и 1 единицу
lst.append(_dev.read_reg(adr)[0] & 0x01) # читаю два бита (0 и 1)
#
for i in (0, 2):
if 0 == lst[i] == lst[i+1]:
return i != 0 # если в младших битах нули, а я выше писал в них единицы, то это IOCON!
return False
@micropython.native
def _is_16_bit_mode(self) -> bool:
"""Возвращает Истина, когда 16-ти битный режим включен. Один порт на 16 бит I/O!
Иначе, два порта по 8 бит I/O"""
return not self._bank
# Уникальные(!) для этой микросхемы, методы
def get_output_latch(self) -> int:
"""Возвращает значение OLAT.
Регистр OLAT обеспечивает доступ к вывода"""
return self._read_reg_by_index(0x0A) # 0x0A - OLAT
def set_output_latch(self, value: int):
"""Записывает значение в OLAT"""
self._write_reg_by_index(0x0A, value) # 0x0A - OLAT
def get_if_cap(self) -> if_cap_23x17:
"""Возвращает содержимое регистров: INTERRUPT FLAG REGISTER, """
_get_reg_by_index = self._read_reg_by_index
#
_int_f = _get_reg_by_index(7) # INTERRUPT FLAG REGISTER
_int_cap = _get_reg_by_index(8) # INTCAP (INTERRUPT CAPTURED VALUE FOR PORT REGISTER)
#
return if_cap_23x17(int_flag=_int_f, int_cap=_int_cap)
def _setup_iocon(self, bank: bool, mirror: bool = False,
seqop: bool = False, disslw: bool = False,
haen: bool = False, odr: bool= False, intpol: bool = False):
"""Setup IOCON register. Биты HAEN, ODR, INTPOL обнуляю всегда!
Вызывать только после(!) вызова _get_addr_mode()."""
val = (bank << 7) | (mirror << 6) | (seqop << 5) | (disslw << 4) | (haen << 3) | (odr << 2) | (intpol << 1)
_dev = self._device
if not self._bank and bank: # переход из 0 -> 1 (плоская адресация -> раздельная адресация)
_dev.write_reg(0x0A, value=val, bytes_count=1)
# self._write_reg(0x0A, value=(val << 8) | val, bytes_count=2)
# self._write_reg(0x0B, value=val)
if not bank and self._bank: # переход из 1 -> 0 (раздельная адресация -> плоская адресация)
_dev.write_reg(0x05, value=val, bytes_count=1)
# self._write_reg(0x15, value=val)
self._bank = bank
def set_int_config(self, gp_int_en: [int, None], int_con: [int, None], def_val: [int, None]):
"""Настройка условий возникновения аппаратных прерывания текущего активного порта.
gp_int_en - значение для регистра GPINTEN; def_val - значение для регистра DEFVAL; int_con - значение для регистра INTCON;"""
_wr_reg_by_index = self._write_reg_by_index
#
if not gp_int_en is None:
_wr_reg_by_index(index=2, value=gp_int_en)
if not int_con is None:
_wr_reg_by_index(index=4, value=int_con)
if not def_val is None:
_wr_reg_by_index(index=3, value=def_val)
def get_int_config(self) -> int_cfg_raw_23x17:
"""Возвращает содержимое регистров настройки прерываний текущего активного порта."""
#
_get_reg_by_index = self._read_reg_by_index
_int_en = _get_reg_by_index(2)
_def_val = _get_reg_by_index(3)
_int_con = _get_reg_by_index(4)
#
return int_cfg_raw_23x17(gp_int_en=_int_en, dev_val=_def_val, int_con=_int_con)