/* ****************************************************************************
* PIC to Pi ユーティリティー
*
* Raspberry Pi GPIO access ルーチン
*
* [pi_gpio.h]
* [pi_gpio.c]
*
* (gcc -c pi_gpio.c -o gpio.o)
*
* void mode_set_3208(void); MCP3208で使用するpinのモードset
* set_adc_channel(ch); adc_channelをselectする
*
* (uint32_t)data = read_adc_mcp3208(void);selectされたchから読み込む(12bit)
*
* 2013.2.9 shellvalley
*******************************************************************************
関数名
＜注意＞
1. [wiringPiSetup()]をmaink関数で実行すること
2. pin番号はwiringPi-pin番号であり、PaspberryPiのgpioPin番号ではない
＜gpioモードset＞
pinMode(pin,INPUT); 指定pinを入力モードにする
pinMode(pin,OUTPUT); 指定pinを出力モードにする
例：pinMode(GPIO7,OUTPUT);
// mode_set_3208(); MCP3208で使用するpinのモードset
＜gpio入出力関数＞
output_bit(pin,bit); 指定pinに0 or 1を出力する
output_high(pin); 指定pinに1を出力する
output_low(pin) 指定pinに0を出力する
例：output_bit(GPIO7,data);
input_bit(pin);
例：input_bit(MISO);
＜A-D変換関数 IC:MCP3208に対するspi制御＞
set_adc_channel(ch); adc_channelをselectする
(uint32_t)data = read_adc_mcp3208(void);selectされたchから読み込む(12bit)
########【pin番号とRaspberryPiのpinとの対応】###################################
+-----------------------+-----------------------+------------------------------+
| RaspberryPi | w iringPi | |
| pin番号 | pin番号 | Name |
| （ハード） | （ソフト) | |
+-----------------------+-----------------------+------------------------------+
| 1 | - | 3.3V |
| 2 | - | 5v |
| 3 | 8 | SDA |
| 4 | - | (DNC) |
| 5 | 9 | SCL |
| 6 | - | 0v:GND |
| 7 | 7 | GPIO7 |
| 8 | 15 | TxD |
| 9 | - | (DNC) |
| 10 | 16 | RxD |
| 11 | 0 | GPIO0 |
| 12 | 1 | GPIO1 |
| 13 | 2 | GPIO2 |
| 14 | - | (DNC) |
| 15 | 3 | GPIO3 |
| 16 | 4 | GPIO4 |
| 17 | - | (DNC) |
| 18 | 5 | GPIO5 |
| 19 | 12 | MOSI(MasterOutSleveIn) |
| 20 | - | (DNC) |
| 21 | 13 | MISO(MasterInSleveOut) |
| 22 | 6 | GPIO6 |
| 23 | 14 | SCLK |
| 24 | 10 | CE0 |
| 25 | - | (DNC) |
| 26 | 11 | CE1 |
+-----------------------+-----------------------+------------------------------+
######## A-Dコンバータ MCP3204/3208 (SPI 接続) ################################
・デバイスとの通信を開始するにはCS ラインをLow にする。
・CS ピンがLow の時にデバイスの電源が入れられた場合、通信を開始するには
High にしてからLow に戻すことが必要。
・CS Low とDIN High で受け取る最初のクロックは開始ビットを形成。
・SGL/DIFF ビットが開始ビットに続き、シングルエンドまたは差動入力モードを
使って変換を行うかどうかを決める。
・3つのビット(D0、D1、D2) は、入力チャンネル構成を選択するのに使われる。
・デバイスは、開始ビットを受け取った後、クロックの4 番目の上昇部で
アナログ入力のサンプリングを開始する。
・サンプリング期間は開始ビットに続く5番目のクロックの下降部で終了する。
+-----------+---+---+---+---------------+-----------------------+
|制御bit選択| | | | 入力構成 | チャンネル選択 |
|SINGLE/DIFF|D2 |D1 |D0 | | |
+-----------+---+---+---+---------------+-----------------------+
| 1 |0 |0 |0 |シングルエンド |CH0 |
| 1 |0 |0 |1 |シングルエンド |CH1 |
| 1 |0 |1 |0 |シングルエンド |CH2 |
| 1 |0 |1 |1 |シングルエンド |CH3 |
| 1 |1 |0 |0 |シングルエンド |CH4 |
| 1 |1 |0 |1 |シングルエンド |CH5 |
| 1 |1 |1 |0 |シングルエンド |CH6 |
| 1 |1 |1 |1 |シングルエンド |CH7 |
| 0 |0 |0 |0 |差動 |CH0 = IN+ CH1 = IN- |
| 0 |0 |0 |1 |差動 |CH0 = IN CH1 = IN+ |
| 0 |0 |1 |0 |差動 |CH2 = IN+ CH3 = IN- |
| 0 |0 |1 |1 |差動 |CH2 = IN CH3 = IN+ |
| 0 |1 |0 |0 |差動 |CH4 = IN+ CH5 = IN- |
| 0 |1 |0 |1 |差動 |CH4 = IN CH5 = IN+ |
| 0 |1 |1 |0 |差動 |CH6 = IN+ CH7 = IN- |
| 0 |1 |1 |1 |差動 |CH6 = IN CH7 = IN+ |
+-----------+---+---+---+---------------+-----------------------+
###############################################################################
*/
// ############################################################################
// ############################################################################
//[pi_gpio.h]
// ############################################################################
// ############################################################################
#define SDA0 8 // rsp board pin:03(SDA0) pull-upされている
#define SCL0 9 // rsp board pin:05(SCL0) pull-upされている
#define GPIO7 7 // rsp board pin:07(GPIO7)
#define TXD 15 // rsp board pin:08(TxD)
#define RXD 16 // rsp board pin:10(RxD)
#define GPIO0 0 // rsp board pin:11(GPIO0)
#define GPIO1 1 // rsp board pin:12(GPIO1)
#define GPIO2 2 // rsp board pin:13(GPIO2)
#define GPIO3 3 // rsp board pin:15(GPIO3)
#define GPIO4 4 // rsp board pin:16(GPIO4)
#define GPIO5 5 // rsp board pin:18(GPIO5)
#define MOSI 12 // rsp board pin:19(MOSI)
#define MISO 13 // rsp board pin:21(MISO)
#define GPIO6 6 // rsp board pin:22(GPIO6)
#define SCLK 14 // rsp board pin:23(SCLK)
#define CE0 10 // rsp board pin:24(CE0)
#define CE1 11 // rsp board pin:26(CE1)
#define pin_03 8 // rsp board pin:03
#define pin_05 9 // rsp board pin:05
#define pin_07 7 // rsp board pin:07
#define pin_08 15 // rsp board pin:08
#define pin_10 16 // rsp board pin:10
#define pin_11 0 // rsp board pin:11
#define pin_12 1 // rsp board pin:12
#define pin_13 2 // rsp board pin:13
#define pin_15 3 // rsp board pin:15
#define pin_16 4 // rsp board pin:16
#define pin_18 5 // rsp board pin:18
#define pin_19 12 // rsp board pin:19
#define pin_21 13 // rsp board pin:21
#define pin_22 6 // rsp board pin:22
#define pin_23 14 // rsp board pin:23
#define pin_24 10 // rsp board pin:24
#define pin_26 11 // rsp board pin:26
// ###########################################################################
// ### RaspberryPI <-> PIC ccsc compiler #####################################
// ###########################################################################
#define output_bit(pin,bit) digitalWrite(pin,bit)
#define output_high(pin) digitalWrite(pin,1)
#define output_low(pin) digitalWrite(pin,0)
#define input_bit(pin) digitalRead(pin)
#define Wait_time 500
#define set_adc_channel(ch) MCP3208_adc_ch=ch;
static uint8_t MCP3208_adc_ch=ch;
// ######## MCP3208 A-Dコンバータで使用 ######################################
#define spi_clk_1 output_bit(SCLK,1);usleep(Wait_time);
#define spi_clk_0 output_bit(SCLK,0);usleep(Wait_time);
// ###########################################################################
// ###########################################################################
//[pi_gpio.c]
// ###########################################################################
// ###########################################################################
//
// ######## include file #####################################################
#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <unistd.h>
#include "pi_gpio.h"
// ######## MCP3208 A-Dコンバータで使用 ######################################
#define spi_clk_1 output_bit(SCLK,1);usleep(Wait_time);
#define spi_clk_0 output_bit(SCLK,0);usleep(Wait_time);
// ######## MCP3208 A-Dコンバータで使用 ######################################
static uint8_t MCP3208_adc_ch;
static uint32_t SPI_IN_work[11];
static uint8_t SPI_d2,SPI_d1,SPI_d0; // spi contorol data
// ###########################################################################
static uint32_t read_adc_3208(void);
static void spi_data_input(uint8_t);
/*
static void mode_set_3208(void);
// ###########################################################################
void mode_set_3208(void){
pinMode(MOSI , OUTPUT); // rsp board pin:19(MOSI)SPI-MasterOutSleveIn
pinMode(MISO , INPUT); // rsp board pin:21(MISO)SPI-MasterInSleveOut
pinMode(SCLK , OUTPUT); // rsp board pin:23(SCLK)SPI-CLK
pinMode(CE0 , OUTPUT); // rsp board pin:24(CE0)SPI-CS
}
*/
// ###########################################################################
// #####AD変換データ12bit read #############################################
void spi_data_input(uint8_t no){
int16_t i;
SPI_IN_work[no] = 0;
for(i = 0 ; i < 11 ; i++){
spi_clk_1;
spi_clk_0;
SPI_IN_work[no] |= input_bit(MISO);
SPI_IN_work[no] <<= 1; // B11 read
}
SPI_IN_work[no] |= input_bit(MISO);
usleep(Wait_time);
}
// ###########################################################################
int compare_int(const void *a, const void *b){
return *(int*)b - *(int*)a;
}
// ###########################################################################
// ###########################################################################
// 6回read => sort => topと2番目の差が0x20以下なら1番目を返すを返す
// 6回でもNGならばretryの2回目をとっておき、5回retryしてもNGならば、sortして1番目を返す
// ###########################################################################
uint32_t read_adc_mcp3208(void){
uint32_t i,j,work[10];
int16_t retry = 5;
if((MCP3208_adc_ch & 0x04)!=0)SPI_d2 = 1;
else SPI_d2 = 0;
if((MCP3208_adc_ch & 0x02)!=0)SPI_d1 = 1;
else SPI_d1 = 0;
if((MCP3208_adc_ch & 0x01)!=0)SPI_d0 = 1;
else SPI_d0 = 0;
while(1){
for(i = 0 ; i < 6 ; i++){ // test
output_bit(CE0 ,0); // CE0 : 1
output_bit(MOSI ,1); // シングルエンド モード
usleep(Wait_time);
usleep(Wait_time);
spi_clk_1;
if(SPI_d2 != 0) output_bit(MOSI ,1); // adc ch d2
else output_bit(MOSI ,0); // adc ch d2
spi_clk_0;
spi_clk_1;
spi_clk_0;
spi_clk_1;
if(SPI_d1 != 0) output_bit(MOSI ,1); // adc ch d1
else output_bit(MOSI ,0); // adc ch d1
spi_clk_0;
spi_clk_1;
if(SPI_d0 != 0) output_bit(MOSI ,1); // adc ch d0
else output_bit(MOSI ,0); // adc ch d0
spi_clk_0;
spi_clk_1;
output_bit(MOSI ,0);
spi_clk_0;
usleep(Wait_time); // A to D start
usleep(Wait_time);
spi_clk_1;
spi_clk_0;
spi_clk_1;
spi_clk_0;
spi_data_input(i); // data input
spi_clk_1;
output_bit(CE0 ,1); // CE0 : 1
spi_clk_0;
usleep(Wait_time);
usleep(Wait_time);
usleep(Wait_time);
usleep(Wait_time);
}
qsort(SPI_IN_work,6,sizeof(uint32_t),compare_int);
j = SPI_IN_work[0] - SPI_IN_work[1];
// j = SPI_IN_work[1] - SPI_IN_work[2];
if(j < 0x20)return(SPI_IN_work[0]);
// if(j < 0x20)return(SPI_IN_work[1]);
if(retry < 0){
qsort(work,5,sizeof(uint32_t),compare_int);
return(work[1]); // 2番目を返す
}
else{
work[retry] = SPI_IN_work[1]; // 2番目をとっておく
--retry;
}
}
}
// ############################################################################