#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

# オリジナルの作成：2014/11/16

# # 0D-LPC810でI2Cデバイスの値を取得する
# 勉強会の参加者で、I2Cのデバイスを使ってパソコンにデータを送る小さなアダプターあると便利という ご意見があり、LPC810を使って試してみようと思います。
# 
# ここで、紹介しているプログラムは、Githubにlbed/LBED_LPC810から取得できます。
# 
# - https://github.com/take-pwave/lbed

# ## LPC810を使ったI2Cデバイスのシリアル読み込みプログラム 
# サンプリングレートが1秒間に1回程度なので、パソコンへはGPIOを使ったソフトシリアルで通信します。 
# 
# LPC810の5番ピンをソフトシリアルの送信用に使用します。 LM73を使って温度センサーの値をシリアルに送信ガジェットをブレッドボードに組みました。
# 
# <img src="images/0D/bread.png" width="300" />

# ## 変なエラー
# どうもI2Cデバイスからの応答が2回目以降表示されない、奇妙なバグが発生しました。
# 
# こんな時には、プロトコルアナライザとして購入しておいたLabToolの出番です。
# 
# ### LabToolでデバッグ
# ターゲットデバイスとLabToolの結線を以下に示します。 
# 
# ここでは、D1, D2にSDA, SCLを接続しました。
# 
#  | LabTool	 | LPC810 | 
#  |---|---|
#  | D1: 茶	 | 8: SDA | 
#  | D2: 赤	 | 2: SCL | 
# 
# LabToolを起動し、Newを選択する。
# Add Signalをクリックし、D1, D2をチェックし、Analyzers:でI2C Analyzerを選択する。
# 
# <img src="images/0D/Add_signal.png" width="400" />
# 
# I2C AnalyzerでSDAにD1, SCLにD2を選択し、Synchronize: Triggerを選択する
# 
# <img src="images/0D/I2C_Analyzer.png" width="300" />

# ### Analyzerの結果
# デバッガでI2C関連の関数でブレークポイントをセットし、
# 
# - 初期化
# - 1回目の読み込み
# - 2回目の読み込み
# 
# をアナライザーに掛けてみると以下のようになりました。
# 
# 初期化は、プログラム通りの動きを確認
# 
# - 0x4CのアドレスにData 0x04, 0x60を書き込み
# - 0x4CのアドレスにData 0x00を書き込む
# 
# <img src="images/0D/th_initialize.jpg" width="600" />
# 
# 1回目の読み込みでは、
# 
# - 0x4Cのアドレスに0x00を送ると
# - 0x4Cのアドレスから0x0b, 0x64が返される
# 
# <img src="images/0D/th_first_read.jpg" width="600" />
# 
# 一方2回目の読み込みでは、
# 
# 0x4Cのアドレスに0x10を送って、ここで止まっている。
# 
# <img src="images/0D/th_2nd_read.jpg" width="600" />

# ### 障害の原因
# これまで何回も使っていたLM73::readメソッドにバグがあることが判明しました。 送信用のコマンド0x00をセットするのを忘れていた。
# 
# ```C++
# int LM73::read()
# {
#     char cmd[2];
#      // cmdの1バイト目を0をセットし忘れている。2014/11/16発見
#      cmd[0] = 0;
#      i2c.read( LM73_ADDR, cmd, 2); // Send command string
#      int int_val = cmd[0] <<1 | cmd[1]>>7;
#      int ceil_val = ((cmd[1] & 0x7f)*200) >>8;
#      return (int_val*10 + ceil_val/10);
# }
# ```
# 
# ### 完成したI2Cからシリアルへの送信プログラム
# LPC810では、float型を使用すると急にプログラムサイズが大きくなるため、 温度センサーLM73の戻り値を小数点1桁までの温度を整数とする値に変更しました。
# 
# 以下にI2Cから読み込んだ値をシリアルに送信するプログラムを示します。 このプログラムは、I2CデバイスLM73から値を読み取り、シリアルに4800ボーで送信する 簡単なものです。
# 
# ```C++
# #include "lbed.h"
# #include "SoftSerialTxOnly.h"
# #include "LPC8xx.h"
# 
# // 4800bps
# #define SERIAL_TIME_PER_BIT1    105
# #define SERIAL_TIME_PER_BIT2    104
# 
# SoftSerialTxOnly::SoftSerialTxOnly(PinName pin) : _out(pin) {
# 
# }
# 
# int SoftSerialTxOnly::_putc(int value) {
#      uint8_t data = value;
#      _out = 0;
#      wait_us(SERIAL_TIME_PER_BIT1);
# 
#      uint8_t i;
#      for (int cnt = 0, i=0x01; cnt < 8; i<<=1, cnt++) {
#           if (data & i)
#                _out = 1;
#           else
#                _out = 0;
#           wait_us(SERIAL_TIME_PER_BIT2);
#      }
#      _out = 1;
#      wait_us(SERIAL_TIME_PER_BIT1);
# 
#      return value;
# }
# メインのプログラムは、以下の通りです。
# 
# /*
#   SoftSerialTxOnly
#   I2CデバイスLM73から値を読み取り、シリアルに4800ボーで送信する
#  */
# 
# #ifdef __USE_CMSIS
# #include "LPC8xx.h"
# #endif
# 
# #include <cr_section_macros.h>
# 
# #include "lbed.h"
# #include "SoftSerialTxOnly.h"
# #include "LM73.h"
# 
# int main(void) {
#     // lbedライブラリの初期化
#     lbed_setup();
#      /* I2C用スイッチマトリックスの設定 */
#      I2C_SwitchMatrix_Init();
# 
#      // 8番ピンSDA, 2番ピンSCL
#      LM73lm73(P8, P2);
#      // 5番ピンをURARTのRxに接続
#      SoftSerialTxOnly pc(P5);
#      pc.println("Hello World\n");
#      while(1) {
#          pc.print("temp=");
#         //pc.print(lm73.read(), 2);
#         // floatを使うとサイズオーバーになるので、0.1度までを整数で出力
#         int v = lm73.read();
#         pc.print(v, DEC);
#         pc.println();
#         wait_ms(1000);// 1秒待つ
#     }
#     return 0 ;
# }
# ```

# In[ ]: