machine — a hardverhez kapcsolódó függvények

A machine modul egy adott lap hardveréhez kapcsolódó specifikus függvényeket tartalmaz. A modul legtöbb függvénye lehetővé teszi a rendszer hardveres egységeihez (mint a CPU, időzítők, buszok stb.) való közvetlen és korlátlan hozzáférést és azok vezérlését.

Memóriahozzáférés

A modul három indexelhető objektumot tesz elérhetővé a nyers memóriahozzáféréshez. Mindegyik egy bájtcím szerint indexelt ritka tömbként viselkedik: a value = memN[addr] olvas, a memN[addr] = value ír. A cím mindig bájtcím, függetlenül a hozzáférés szélességétől.

machine.mem8

Indexelhető 8 bites memória-hozzáférő. A mem8[addr] egy 0-255 tartományba eső int-et olvas be az addr címen lévő bájtból; a mem8[addr] = value a value alsó 8 bitjét írja ki. Az addr-nak 1 bájtra kell igazodnia (bármely cím).

machine.mem16

Indexelhető 16 bites (félszó) memória-hozzáférő. A mem16[addr] egy 0-65535 tartományba eső int-et olvas be; a mem16[addr] = value az alsó 16 bitet írja ki. Az addr-nak 2 bájtra kell igazodnia.

machine.mem32

Indexelhető 32 bites (szó) memória-hozzáférő. A mem32[addr] egy 0-0xFFFFFFFF tartományba eső int-et olvas be; a mem32[addr] = value az alsó 32 bitet írja ki. Az addr-nak 4 bájtra kell igazodnia.

Példa használat (a regiszterek egy STM32H7 mikrovezérlőre specifikusak – az OpenMV Cam H7 / H7 Plus / Pure Thermal kameráknál a P0 fejlécláb a PB15-höz van bekötve):

import machine
from micropython import const

GPIOB = const(0x58020400)
GPIO_BSRR = const(0x18)
GPIO_IDR = const(0x10)

# set P0 (PB15) high via the GPIOB bit-set/reset register
machine.mem32[GPIOB + GPIO_BSRR] = 1 << 15

# read P0 (PB15) directly out of the GPIOB input-data register
value = (machine.mem32[GPIOB + GPIO_IDR] >> 15) & 1

Visszaállítással kapcsolatos függvények

machine.reset() → None

Hardveresen visszaállítja az eszközt a külső RESET gomb megnyomásához hasonló módon.

machine.soft_reset() → None

Végrehajt egy szoftveres visszaállítást az értelmezőn, törli az összes Python objektumot, és visszaállítja a Python heapet.

machine.reset_cause() → int

Lekéri a visszaállítás okát. A lehetséges visszatérési értékekért lásd a konstansokat.

machine.bootloader(value: int | None = None, /) → NoReturn

Visszaállítja a kamerát a DFU / soros letöltő rendszerbetöltőjébe, készen az új firmware-rel való újraflashelésre. Ez a hívás soha nem tér vissza; a lap egyenesen a rendszerbetöltőbe indul újra.

A value argumentumot a portok közötti kompatibilitás miatt fogadja el, de minden OpenMV által támogatott lapon figyelmen kívül hagyja.

Megszakítással kapcsolatos függvények

A következő függvények lehetővé teszik a megszakítások vezérlését. Egyes rendszerek a helyes működéshez megszakításokat igényelnek, így hosszú ideig történő letiltásuk veszélyeztetheti az alapvető funkciókat, például a watchdog időzítők váratlanul kioldhatnak. A megszakításokat csak a lehető legrövidebb ideig szabad letiltani, majd vissza kell állítani az előző állapotukba. Például:

import machine

# Disable interrupts
state = machine.disable_irq()

# Do a small amount of time-critical work here

# Enable interrupts
machine.enable_irq(state)

machine.disable_irq() → int

Letiltja a megszakítási kéréseket. Visszaadja az előző IRQ állapotot, amelyet átlátszatlan értéknek kell tekinteni. Ezt a visszatérési értéket át kell adni az enable_irq() függvénynek, hogy a megszakításokat visszaállítsa az eredeti állapotukba, mielőtt a disable_irq() meghívásra került.

machine.enable_irq(state: int) → None

Újra engedélyezi a megszakítási kéréseket. A state paraméternek annak az értéknek kell lennie, amelyet a disable_irq() függvény legutóbbi hívása adott vissza.

Energiával kapcsolatos függvények

machine.freq(hz: int | None = None, /) → int | tuple[int, ...]

Visszaadja az MCU órajel-frekvenciáit.

Az STM32 portokon (minden OpenMV Cam M4/M7/H7/H7+/PT/N6 és az Arduino-márkájú változatok) a visszatérési érték a belső órajelek tuple-je Hz-ben. Az STM32N6-on (OpenMV Cam N6) a tuple (CPUCLK, SYSCLK, HCLK, PCLK1, PCLK2, PCLK4, PCLK5); a többi STM32 kamerán (SYSCLK, HCLK, PCLK1, PCLK2).

A mimxrt porton (OpenMV Cam RT1062) és az alif porton (OpenMV Cam AE3) a visszatérési érték egyetlen egész szám – a CPU frekvenciája Hz-ben.

A freq(hz) hívása az órajel beállításához NotImplementedError kivételt vált ki minden OpenMV által támogatott lapon.

machine.idle() → None

Lekapcsolja a CPU órajelét, ami hasznos az energiafogyasztás csökkentésére bármikor, rövid vagy hosszú időszakok alatt. A perifériák tovább működnek, és a végrehajtás azonnal folytatódik, amint bármilyen megszakítás kioldódik, vagy legfeljebb egy ezredmásodperccel a CPU szüneteltetése után.

Ajánlott ezt a függvényt meghívni minden szoros ciklusban, amely folyamatosan külső változást figyel (azaz lekérdezést végez). Ez csökkenti az energiafogyasztást anélkül, hogy jelentősen befolyásolná a teljesítményt. Az energiafogyasztás további csökkentéséhez lásd a lightsleep(), time.sleep() és time.sleep_ms() függvényeket.

machine.sleep() → None

Megjegyzés

Ez a függvény elavult, helyette használd a lightsleep()-et argumentumok nélkül.

machine.lightsleep(time_ms: int | None = None, /) → None

Leállítja a végrehajtást, és alacsony fogyasztású állapotba lép a teljes RAM és periféria megőrzésével. Az MCU órajele lekapcsolódik; amikor a függvény visszatér, a végrehajtás onnan folytatódik, ahol a lightsleep() meghívásra került, miközben minden alrendszer továbbra is működőképes.

Ha a time_ms meg van adva, az a maximális alvási időtartam ezredmásodpercben. Időtúllépéssel vagy anélkül, a végrehajtás korábban is folytatódhat, ha bármelyik beállított ébresztési forrás kiold (egy Pin IRQ, egy RTC riasztás, egy engedélyezett periféria-megszakítás, …). Az ébresztési forrásokat a hívás előtt kell beállítani.

Az energiamegtakarítás szerényebb, mint a deepsleep() esetén, de az ébredés azonnali, és semmilyen állapot nem vész el.

machine.deepsleep(time_ms: int | None = None, /) → NoReturn

Leállítja a végrehajtást, és a legmélyebb elérhető alacsony fogyasztású állapotba lép. A RAM tartalma, a perifériák állapota és a hálózati kapcsolatok mind elveszhetnek. Amikor az MCU felébred, a fő szkript elejéről indul, hasonlóan egy bekapcsoláshoz vagy hardveres visszaállításhoz; a reset_cause() ekkor a DEEPSLEEP_RESET-et adja vissza, így a szkript meg tudja különböztetni a deepsleep ébredést a többi visszaállítási októl.

Ha a time_ms meg van adva, az MCU annyi ezredmásodperc múlva ütemez egy ébredést (vagy hamarabb, ha egy másik beállított ébresztési forrás előbb kiold). Ne adj át semmit, hogy egy külső ébresztési forrás kioldásáig aludjon.

Ez a hívás soha nem tér vissza – a folytatott végrehajtást a fő szkript tetején kezeld, a reset_cause() alapján.

Egyéb függvények

machine.unique_id() → bytes

Visszaad egy bytes objektumot, amely ennek a lapnak az egyedi azonosítóját tartalmazza. Az érték az MCU hardveréből kerül kiolvasásra (jellemzően a gyárilag beprogramozott eszköz-sorozatszám), így az újraindítások során állandó, és lapról lapra eltér.

A hossz az MCU családtól függ – 12 bájt STM32-n, 8 bájt a mimxrt és alif portokon. Ha az alkalmazásodnak rögzített hosszúságú azonosítóra van szüksége, szeleteld vagy hash-eld a visszaadott értéket.

machine.time_pulse_us(pin: Pin, pulse_level: int, timeout_us: int = 1000000, /) → int

Megméri egyetlen impulzus szélességét a pin-en, és visszaadja annak időtartamát mikroszekundumban.

A pin-t digitális bemenetként kell konfigurálni.

A pulse_level a mérendő impulzus polaritása: 1 magas impulzushoz, 0 alacsony impulzushoz.

A függvény két fázisban működik. Először, ha a láb még nincs pulse_level-en, megvárja, amíg a láb átvált pulse_level-re (az impulzus kezdete). Ezután megméri, mennyi ideig marad a láb pulse_level-en, mielőtt visszavált (az impulzus vége). A mért időt mikroszekundumban adja vissza.

A timeout_us minden fázist függetlenül korlátoz (így egy legrosszabb esetbeli hívás akár 2 * timeout_us ideig is tarthat). Időtúllépéskor a függvény negatív értéket ad vissza, amely azonosítja, melyik fázis lépett túl az időn:

• -2 – időtúllépés a felfutó él várásakor (a láb soha nem érte el a pulse_level-t).

• -1 – időtúllépés a lefutó él várásakor (az impulzus hosszabb volt, mint a timeout_us).

machine.bitstream(pin: Pin, encoding: int, timing: tuple, data: bytes, /) → None

Átviszi a data-t a megadott pin bit-banging módszerével. Az encoding argumentum megadja, hogyan vannak a bitek kódolva, a timing pedig egy kódolás-specifikus időzítési specifikáció.

A támogatott kódolások:

• 0 a „magas alacsony” impulzus-időtartam modulációhoz. Ez a 0 és 1 biteket időzített impulzusokként továbbítja, a legjelentősebb bittel kezdve. A timing-nak egy négyelemű, nanoszekundumokból álló tuple-nek kell lennie a (high_time_0, low_time_0, high_time_1, low_time_1) formátumban. Például a (400, 850, 800, 450) a WS2812 RGB LED-ek időzítési specifikációja 800kHz-en.

Az időzítés pontossága hardverfüggő; a gyorsabb MCU-k szorosabb impulzusokat állítanak elő (jellemzően tíz nanoszekundumos nagyságrendben).

Megjegyzés

A WS2812 / NeoPixel szalagok vezérléséhez lásd a neopixel modult a magasabb szintű API-ért.

Konstansok

Az alábbi konstansokat a reset_cause() adja vissza, és azonosítják, miért állt vissza utoljára az MCU. Elérhető az STM32 és mimxrt portokon; az alif port (OpenMV Cam AE3) jelenleg nem tesz elérhetővé visszaállítási-ok konstansokat, és a reset_cause() mindig 0-t ad vissza.

machine.PWRON_RESET: int

A chipre kapcsolt tápfeszültség által okozott visszaállítás. STM32 és mimxrt portok.

machine.WDT_RESET: int

A watchdog időzítő lejárta által okozott visszaállítás. STM32 és mimxrt portok.

machine.SOFT_RESET: int

A soft_reset() által okozott visszaállítás (a Python értelmező hardveres visszaállítás nélkül indult újra). STM32 és mimxrt portok.

machine.HARD_RESET: int

Az NRST láb aktiválása (külső visszaállító gomb) által okozott visszaállítás. Csak STM32 portok.

machine.DEEPSLEEP_RESET: int

A mélyalvásból való ébredés által okozott visszaállítás. Csak STM32 portok.

Osztályok

• Pin osztály – I/O lábak vezérlése
• Signal osztály – külső I/O eszközök vezérlése és érzékelése
• LED osztály – hordozható, kártyán lévő LED-vezérlés
• ADC osztály – analóg-digitális átalakítás
• PWM osztály – impulzusszélesség-moduláció
• class UART – duplex soros kommunikációs busz
• SPI osztály – Serial Peripheral Interface buszprotokoll (vezérlő oldal)
• SoftSPI osztály – szoftveresen emulált SPI busz
• I2C osztály – kétvezetékes soros protokoll
• SoftI2C osztály – szoftveresen emulált I2C busz
• I2CTarget osztály – egy I2C céleszköz
• I2S osztály – Inter-IC Sound buszprotokoll
• class CAN – Controller Area Network protokoll
• RTC osztály – valós idejű óra
• Timer osztály – virtuális periodikus / egyszeri időzítő
• class WDT – watchdog időzítő
• SDCard osztály – SD / MMC kártyameghajtó
• Counter osztály – impulzusszámláló
• Encoder osztály – kvadratúra-dekóder