machine — laitteistoon liittyvät funktiot

machine-moduuli sisältää tietyn levyn laitteistoon liittyviä funktioita. Useimmat tämän moduulin funktiot mahdollistavat suoran ja rajoittamattoman pääsyn järjestelmän laitteistolohkoihin (kuten suorittimeen, ajastimiin, väyliin jne.) ja niiden hallinnan.

Muistin käyttö

Moduuli tarjoaa kolme indeksoitavaa objektia raakaan muistin käyttöön. Kukin toimii kuten harva taulukko, joka indeksoidaan tavuosoitteen mukaan: value = memN[addr] lukee, memN[addr] = value kirjoittaa. Osoite on aina tavuosoite riippumatta käytön leveydestä.

machine.mem8

Indeksoitava 8-bittinen muistin lukija. mem8[addr] lukee int-arvon välillä 0-255 osoitteessa addr olevasta tavusta; mem8[addr] = value kirjoittaa arvon value alimmat 8 bittiä. addr on kohdistettava 1 tavuun (mikä tahansa osoite).

machine.mem16

Indeksoitava 16-bittinen (puolisana) muistin lukija. mem16[addr] lukee int-arvon välillä 0-65535; mem16[addr] = value kirjoittaa alimmat 16 bittiä. addr on kohdistettava 2 tavuun.

machine.mem32

Indeksoitava 32-bittinen (sana) muistin lukija. mem32[addr] lukee int-arvon välillä 0-0xFFFFFFFF; mem32[addr] = value kirjoittaa alimmat 32 bittiä. addr on kohdistettava 4 tavuun.

Esimerkkikäyttö (rekisterit ovat STM32H7-mikro-ohjaimelle erityisiä – OpenMV Cam H7 / H7 Plus / Pure Thermal -malleissa liitinnasta P0 on kytketty nastaan PB15):

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

Nollaukseen liittyvät funktiot

machine.reset() → None

Tekee laitteelle laitteistonollauksen ulkoisen RESET-painikkeen painamista vastaavalla tavalla.

machine.soft_reset() → None

Suorittaa tulkin pehmeän nollauksen, poistaen kaikki Python-objektit ja nollaten Python-keon.

machine.reset_cause() → int

Hae nollauksen syy. Katso mahdolliset paluuarvot vakioista.

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

Nollaa kameran sen DFU- / sarjalatauskäynnistyslataimeen valmiina uudelleenflashattavaksi uudella laiteohjelmistolla. Tämä kutsu ei koskaan palaa; levy käynnistyy suoraan käynnistyslataimeen.

value-argumentti hyväksytään porttien välisen yhteensopivuuden vuoksi, mutta se jätetään huomiotta jokaisella OpenMV-tuetulla levyllä.

Keskeytyksiin liittyvät funktiot

Seuraavat funktiot mahdollistavat keskeytysten hallinnan. Jotkin järjestelmät vaativat keskeytyksiä toimiakseen oikein, joten niiden poistaminen käytöstä pitkäksi aikaa voi vaarantaa ydintoiminnallisuuden, esimerkiksi vahtikoira-ajastimet voivat laueta odottamatta. Keskeytykset tulisi poistaa käytöstä vain mahdollisimman lyhyeksi ajaksi ja ottaa sitten uudelleen käyttöön niiden aiempaan tilaan. Esimerkiksi:

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

Poista keskeytyspyynnöt käytöstä. Palauttaa edellisen IRQ-tilan, jota tulisi pitää läpinäkymättömänä arvona. Tämä paluuarvo tulisi välittää enable_irq()-funktiolle keskeytysten palauttamiseksi alkuperäiseen tilaansa, joka oli ennen disable_irq()-kutsua.

machine.enable_irq(state: int) → None

Ota keskeytyspyynnöt uudelleen käyttöön. state-parametrin tulisi olla arvo, joka palautettiin viimeisimmästä disable_irq()-funktion kutsusta.

Virtaan liittyvät funktiot

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

Palauta MCU:n kellotaajuudet.

STM32-porteissa (jokainen OpenMV Cam M4/M7/H7/H7+/PT/N6 ja Arduino-merkkiset variantit) paluuarvo on monikko sisäisistä kelloista hertseinä. STM32N6:ssa (OpenMV Cam N6) monikko on (CPUCLK, SYSCLK, HCLK, PCLK1, PCLK2, PCLK4, PCLK5); muissa STM32-kameroissa se on (SYSCLK, HCLK, PCLK1, PCLK2).

mimxrt-portissa (OpenMV Cam RT1062) ja alif-portissa (OpenMV Cam AE3) paluuarvo on yksittäinen kokonaisluku – suorittimen taajuus hertseinä.

freq(hz)-kutsuminen kellon asettamiseksi nostaa NotImplementedError jokaisella OpenMV-tuetulla levyllä.

machine.idle() → None

Sulkee suorittimen kellon, mikä on hyödyllistä virrankulutuksen vähentämiseksi milloin tahansa lyhyiden tai pitkien jaksojen ajaksi. Oheislaitteet jatkavat toimintaansa, ja suoritus jatkuu heti, kun mikä tahansa keskeytys laukeaa, tai viimeistään yhden millisekunnin kuluttua suorittimen pysäyttämisestä.

Tätä funktiota on suositeltavaa kutsua minkä tahansa tiukan silmukan sisällä, joka jatkuvasti tarkkailee ulkoista muutosta (eli pollaa). Tämä vähentää virrankulutusta merkittävästi heikentämättä suorituskykyä. Virrankulutuksen vähentämiseksi edelleen katso funktiot lightsleep(), time.sleep() ja time.sleep_ms().

machine.sleep() → None

Muista

Tämä funktio on vanhentunut, käytä sen sijaan lightsleep() ilman argumentteja.

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

Pysäytä suoritus ja siirry matalan virrankulutuksen tilaan, jossa koko RAM ja oheislaitteet säilytetään. MCU:n kello suljetaan; kun funktio palaa, suoritus jatkuu siitä kohdasta, jossa lightsleep() kutsuttiin, kaikkien alijärjestelmien ollessa edelleen toiminnassa.

Jos time_ms on määritetty, se on enimmäisnukkumisaika millisekunteina. Aikakatkaisun kanssa tai ilman suoritus voi jatkua aiemmin, jos mikä tahansa konfiguroitu herätyslähde laukeaa (Pin-IRQ, RTC-hälytys, käyttöön otettu oheislaitekeskeytys, …). Herätyslähteet on määritettävä ennen kutsua.

Virransäästö on vaatimattomampaa kuin deepsleep()-funktiolla, mutta herääminen on välitöntä eikä tilaa menetetä.

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

Pysäytä suoritus ja siirry syvimpään käytettävissä olevaan matalan virrankulutuksen tilaan. RAM:n sisältö, oheislaitteiden tila ja verkkoyhteydet voivat kaikki kadota. Kun MCU herää, se käynnistyy pääskriptin alusta, samaan tapaan kuin virrankytkennän tai laitteistonollauksen yhteydessä; reset_cause() palauttaa tällöin DEEPSLEEP_RESET, jotta skripti voi erottaa deepsleep-heräämisen muista nollauksen syistä.

Jos time_ms on määritetty, MCU ajoittaa heräämisen niin monen millisekunnin kuluttua (tai aiemmin, jos jokin muu konfiguroitu herätyslähde laukeaa ensin). Älä anna mitään nukkuaksesi, kunnes ulkoinen herätyslähde laukeaa.

Tämä kutsu ei koskaan palaa – käsittele jatkettu suoritus pääskriptin alussa reset_cause()-funktion perusteella.

Sekalaiset funktiot

machine.unique_id() → bytes

Palauta bytes-objekti, joka sisältää tämän levyn yksilöllisen tunnisteen. Arvo luetaan MCU:n laitteistosta (tyypillisesti tehtaalla ohjelmoitu laitteen sarjanumero), joten se on vakaa uudelleenkäynnistysten yli ja eroaa levystä toiseen.

Pituus riippuu MCU-perheestä – 12 tavua STM32:lla, 8 tavua mimxrt- ja alif-porteissa. Jos sovelluksesi tarvitsee kiinteäpituisen tunnisteen, viipaloi tai tiivistä palautettu arvo.

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

Mittaa yksittäisen pulssin leveys nastassa pin ja palauta sen kesto mikrosekunteina.

pin on määritettävä digitaaliseksi tuloksi.

pulse_level on ajastettavan pulssin polariteetti: 1 korkealle pulssille, 0 matalalle pulssille.

Funktio toimii kahdessa vaiheessa. Ensin, jos nasta ei ole jo tilassa pulse_level, se odottaa nastan siirtymistä tilaan pulse_level (pulssin alku). Sitten se mittaa ajan, jonka nasta pysyy tilassa pulse_level ennen siirtymistä takaisin (pulssin loppu). Mitattu aika palautetaan mikrosekunteina.

timeout_us rajaa kunkin vaiheen erikseen (joten pahimmassa tapauksessa kutsu kestää enintään 2 * timeout_us). Aikakatkaisun yhteydessä funktio palauttaa negatiivisen arvon, joka ilmaisee, mikä vaihe aikakatkaistui:

• -2 – aikakatkaistui odotettaessa nousevaa reunaa (nasta ei koskaan saavuttanut tilaa pulse_level).

• -1 – aikakatkaistui odotettaessa laskevaa reunaa (pulssi oli pidempi kuin timeout_us).

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

Lähettää datan data nastaa pin bit-bangaamalla. Argumentti encoding määrittää, miten bitit koodataan, ja timing on koodaukseen liittyvä ajoitusmääritys.

Tuetut koodaukset ovat:

• 0 ”high low” -pulssin keston modulaatiolle. Tämä lähettää 0- ja 1-bitit ajastettuina pulsseina alkaen merkitsevimmästä bitistä. timing-arvon on oltava neljän nanosekunnin monikko muodossa (high_time_0, low_time_0, high_time_1, low_time_1). Esimerkiksi (400, 850, 800, 450) on ajoitusmääritys WS2812 RGB -LEDeille 800 kHz:llä.

Ajoituksen tarkkuus on laitteistoriippuvaista; nopeammat MCU:t tuottavat tarkempia pulsseja (tyypillisesti kymmeniä nanosekunteja).

Muista

WS2812- / NeoPixel-nauhojen ohjaamiseen katso neopixel-moduuli, joka tarjoaa korkeamman tason API:n.

Vakiot

Alla olevat vakiot palauttaa reset_cause(), ja ne ilmaisevat, miksi MCU viimeksi nollautui. Saatavilla STM32- ja mimxrt-porteissa; alif-portti (OpenMV Cam AE3) ei tällä hetkellä tarjoa nollauksen syyn vakioita, ja sen reset_cause() palauttaa aina 0.

machine.PWRON_RESET: int

Nollaus, jonka aiheutti virran kytkeminen sirulle. STM32- ja mimxrt-portit.

machine.WDT_RESET: int

Nollaus, jonka aiheutti vahtikoira-ajastimen vanheneminen. STM32- ja mimxrt-portit.

machine.SOFT_RESET: int

Nollaus, jonka aiheutti soft_reset() (Python-tulkki käynnistyi uudelleen ilman laitteistonollausta). STM32- ja mimxrt-portit.

machine.HARD_RESET: int

Nollaus, jonka aiheutti NRST-nastan aktivointi (ulkoinen nollauspainike). Vain STM32-portit.

machine.DEEPSLEEP_RESET: int

Nollaus, jonka aiheutti herääminen syväunesta. Vain STM32-portit.

Luokat

• class Pin – I/O-nastojen ohjaus
• class Signal – ohjaa ja aisti ulkoisia I/O-laitteita
• luokka LED – siirrettävä kortilla olevan LEDin ohjaus
• class ADC – analogia-digitaalimuunnos
• luokka PWM – pulssinleveysmodulaatio
• class UART – kaksisuuntainen sarjaliikenneväylä
• class SPI – Serial Peripheral Interface -väyläprotokolla (ohjainpuoli)
• class SoftSPI – ohjelmistolla emuloitu SPI-väylä
• class I2C – kaksijohtiminen sarjaprotokolla
• class SoftI2C – ohjelmistoemuloitu I2C-väylä
• class I2CTarget – I2C-kohdelaite
• luokka I2S – Inter-IC Sound -väyläprotokolla
• class CAN – Controller Area Network -protokolla
• class RTC – reaaliaikakello
• class Timer – virtuaalinen jaksollinen / kertalaukaiseva ajastin
• class WDT – vahtikoira-ajastin
• class SDCard – SD / MMC -korttiajuri
• class Counter – pulssilaskuri
• class Encoder – kvadratuuridekooderi