machine --- ฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับฮาร์ดแวร์

โมดูล machine ประกอบด้วยฟังก์ชันเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับฮาร์ดแวร์บนบอร์ดนั้นๆ ฟังก์ชันส่วนใหญ่ในโมดูลนี้ช่วยให้สามารถเข้าถึงและควบคุมบล็อกฮาร์ดแวร์บนระบบได้โดยตรงและไม่จำกัด (เช่น CPU, ตัวจับเวลา, บัส เป็นต้น)

การเข้าถึงหน่วยความจำ

โมดูลนี้เปิดเผยออบเจ็กต์แบบ subscriptable สามตัวสำหรับการเข้าถึงหน่วยความจำดิบ แต่ละตัวทำงานเหมือน sparse array ที่ใช้ที่อยู่ไบต์เป็นดัชนี: value = memN[addr] อ่าน และ memN[addr] = value เขียน ที่อยู่เป็นที่อยู่ไบต์เสมอโดยไม่คำนึงถึงความกว้างในการเข้าถึง

machine.mem8

ตัวเข้าถึงหน่วยความจำ 8 บิตแบบ subscriptable mem8[addr] อ่าน int ในช่วง 0-255 จากไบต์ที่ addr; mem8[addr] = value เขียน 8 บิตต่ำของ value โดย addr ต้องอยู่ในแนวที่ 1 ไบต์ (ที่อยู่ใดก็ได้)

machine.mem16

ตัวเข้าถึงหน่วยความจำ 16 บิต (halfword) แบบ subscriptable mem16[addr] อ่าน int ในช่วง 0-65535; mem16[addr] = value เขียน 16 บิตต่ำ โดย addr ต้องอยู่ในแนวที่ 2 ไบต์

machine.mem32

ตัวเข้าถึงหน่วยความจำ 32 บิต (word) แบบ subscriptable mem32[addr] อ่าน int ในช่วง 0-0xFFFFFFFF; mem32[addr] = value เขียน 32 บิตต่ำ โดย addr ต้องอยู่ในแนวที่ 4 ไบต์

ตัวอย่างการใช้งาน (รีจิสเตอร์เฉพาะสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32H7 -- บน OpenMV Cam H7 / H7 Plus / Pure Thermal หัวต่อ P0 ต่อกับ 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

ฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับการรีเซ็ต

machine.reset() → None

ฮาร์ดรีเซ็ต อุปกรณ์ในลักษณะเดียวกับการกดปุ่ม RESET ภายนอก

machine.soft_reset() → None

ดำเนินการ ซอฟต์รีเซ็ต ของอินเทอร์พรีเตอร์ โดยลบออบเจ็กต์ Python ทั้งหมดและรีเซ็ต Python heap

machine.reset_cause() → int

รับสาเหตุการรีเซ็ต ดู ค่าคงที่ สำหรับค่าที่เป็นไปได้

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

รีเซ็ตกล้องเข้าสู่บูตโหลดเดอร์ DFU / serial-download เพื่อพร้อมสำหรับการแฟลชเฟิร์มแวร์ใหม่ การเรียกนี้จะไม่คืนค่า บอร์ดจะรีบูตเข้าสู่บูตโหลดเดอร์โดยตรง

อาร์กิวเมนต์ value รองรับสำหรับความเข้ากันได้ข้ามพอร์ต แต่จะถูกละเว้นบนทุกบอร์ดที่ OpenMV รองรับ

ฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับอินเทอร์รัปต์

ฟังก์ชันต่อไปนี้ช่วยให้ควบคุมอินเทอร์รัปต์ได้ บางระบบต้องการอินเทอร์รัปต์เพื่อทำงานอย่างถูกต้อง ดังนั้นการปิดใช้งานเป็นเวลานานอาจส่งผลกระทบต่อฟังก์ชันหลัก เช่น ตัวจับเวลา watchdog อาจทำงานโดยไม่คาดคิด ควรปิดใช้งานอินเทอร์รัปต์ให้น้อยที่สุดแล้วเปิดใช้งานกลับสู่สถานะเดิม ตัวอย่างเช่น:

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

ปิดใช้งาน interrupt request คืนค่าสถานะ IRQ ก่อนหน้าซึ่งควรถือเป็นค่า opaque ค่าที่คืนนี้ควรถูกส่งไปยังฟังก์ชัน enable_irq() เพื่อคืนค่าอินเทอร์รัปต์สู่สถานะเดิมก่อนที่จะเรียก disable_irq()

machine.enable_irq(state: int) → None

เปิดใช้งาน interrupt request อีกครั้ง พารามิเตอร์ state ควรเป็นค่าที่ได้รับจากการเรียก disable_irq() ล่าสุด

ฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับพลังงาน

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

คืนค่าความถี่สัญญาณนาฬิกาของ MCU

บนพอร์ต STM32 (OpenMV Cam ทุกรุ่น M4/M7/H7/H7+/PT/N6 และรุ่น Arduino) ค่าที่คืนเป็น tuple ของสัญญาณนาฬิกาภายในเป็น Hz บน STM32N6 (OpenMV Cam N6) tuple คือ (CPUCLK, SYSCLK, HCLK, PCLK1, PCLK2, PCLK4, PCLK5); บน STM32 cam รุ่นอื่นคือ (SYSCLK, HCLK, PCLK1, PCLK2)

บนพอร์ต mimxrt (OpenMV Cam RT1062) และพอร์ต alif (OpenMV Cam AE3) ค่าที่คืนเป็นจำนวนเต็มเดียว -- ความถี่ CPU เป็น Hz

การเรียก freq(hz) เพื่อตั้งค่าสัญญาณนาฬิกาจะยก NotImplementedError บนทุกบอร์ดที่ OpenMV รองรับ

machine.idle() → None

ปิดสัญญาณนาฬิกาไปยัง CPU มีประโยชน์สำหรับการลดการใช้พลังงานในช่วงเวลาสั้นหรือยาว อุปกรณ์ต่อพ่วงยังคงทำงานต่อไปและการทำงานจะดำเนินต่อทันทีที่มีอินเทอร์รัปต์ใดๆ เกิดขึ้น หรืออย่างช้าหนึ่งมิลลิวินาทีหลังจาก CPU ถูกหยุด

แนะนำให้เรียกฟังก์ชันนี้ในลูปที่ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงภายนอกอย่างต่อเนื่อง (เช่น การ polling) ซึ่งจะลดการใช้พลังงานโดยไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ หากต้องการลดการใช้พลังงานเพิ่มเติม ดู lightsleep(), time.sleep() และ time.sleep_ms()

machine.sleep() → None

Note

ฟังก์ชันนี้เลิกใช้แล้ว ให้ใช้ lightsleep() แทนโดยไม่มีอาร์กิวเมนต์

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

หยุดการทำงานและเข้าสู่สถานะพลังงานต่ำโดยยังคงรักษา RAM และอุปกรณ์ต่อพ่วงทั้งหมด สัญญาณนาฬิกา MCU จะถูกปิด เมื่อฟังก์ชันคืนค่า การทำงานจะดำเนินต่อจากจุดที่เรียก lightsleep() โดยทุกระบบยังคงทำงาน

หาก time_ms ถูกระบุ จะเป็นระยะเวลาสลีปสูงสุดเป็นมิลลิวินาที ไม่ว่าจะระบุ timeout หรือไม่ การทำงานอาจดำเนินต่อก่อนเวลาหากแหล่ง wake ที่กำหนดไว้ทำงาน (เช่น IRQ ของ Pin, การปลุกของ RTC, อินเทอร์รัปต์จากอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เปิดใช้งาน ...) ต้องตั้งค่าแหล่ง wake ก่อน การเรียก

การประหยัดพลังงานน้อยกว่า deepsleep() แต่การตื่นจากสลีปเป็นไปทันทีและไม่สูญเสียสถานะใดๆ

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

หยุดการทำงานและเข้าสู่สถานะพลังงานต่ำที่ลึกที่สุดที่มี เนื้อหา RAM สถานะอุปกรณ์ต่อพ่วง และการเชื่อมต่อเครือข่ายอาจสูญหายทั้งหมด เมื่อ MCU ตื่นขึ้น จะบูตจากต้นสคริปต์หลัก คล้ายกับการเปิดเครื่องหรือ hard reset โดย reset_cause() จะคืนค่า DEEPSLEEP_RESET เพื่อให้สคริปต์แยกแยะการตื่นจาก deepsleep กับสาเหตุรีเซ็ตอื่นๆ ได้

หาก time_ms ถูกระบุ MCU จะกำหนดเวลาปลุกหลังจากจำนวนมิลลิวินาทีนั้น (หรือเร็วกว่าถ้าแหล่ง wake ที่กำหนดไว้อื่นทำงานก่อน) ไม่ส่งอาร์กิวเมนต์เพื่อสลีปจนกว่าแหล่ง wake ภายนอกจะทำงาน

การเรียกนี้จะไม่คืนค่า -- จัดการการทำงานที่ดำเนินต่อที่ด้านบนของสคริปต์หลัก โดยตรวจสอบผ่าน reset_cause()

ฟังก์ชันเบ็ดเตล็ด

machine.unique_id() → bytes

คืนค่าออบเจ็กต์ bytes ที่มีตัวระบุเฉพาะสำหรับบอร์ดนี้ ค่านี้อ่านจากฮาร์ดแวร์ของ MCU (โดยทั่วไปคือหมายเลขซีเรียลของอุปกรณ์ที่โปรแกรมมาจากโรงงาน) จึงคงที่ตลอดการรีบูตและแตกต่างกันในแต่ละบอร์ด

ความยาวขึ้นอยู่กับตระกูล MCU -- 12 ไบต์บน STM32, 8 ไบต์บนพอร์ต mimxrt และ alif หากแอปพลิเคชันต้องการ ID ความยาวคงที่ ให้ตัดหรือแฮชค่าที่คืนมา

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

วัดความกว้างของพัลส์เดียวบน pin และคืนค่าระยะเวลาเป็นไมโครวินาที

pin ต้องกำหนดค่าเป็นอินพุตดิจิทัล

pulse_level คือขั้วของพัลส์ที่จะจับเวลา: 1 สำหรับพัลส์สูง, 0 สำหรับพัลส์ต่ำ

ฟังก์ชันทำงานใน 2 ระยะ ประการแรก หากพินยังไม่อยู่ที่ pulse_level ฟังก์ชันจะรอให้พินเปลี่ยนไปที่ pulse_level (จุดเริ่มต้นของพัลส์) จากนั้นวัดเวลาที่พินอยู่ที่ pulse_level ก่อนเปลี่ยนกลับ (จุดสิ้นสุดของพัลส์) เวลาที่วัดได้จะคืนค่าเป็นไมโครวินาที

timeout_us จำกัด แต่ละ ระยะอย่างอิสระ (ดังนั้นการเรียกในกรณีเลวร้ายที่สุดจะใช้เวลาสูงสุด 2 * timeout_us) เมื่อหมดเวลา ฟังก์ชันจะคืนค่าลบที่ระบุว่าระยะใดหมดเวลา:

• -2 -- หมดเวลารอขอบนำ (พินไม่เคยถึง pulse_level)

• -1 -- หมดเวลารอขอบตาม (พัลส์ยาวกว่า timeout_us)

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

ส่ง data โดยการ bit-bang บน pin ที่ระบุ อาร์กิวเมนต์ encoding ระบุวิธีเข้ารหัสบิต และ timing คือข้อกำหนด timing เฉพาะสำหรับการเข้ารหัสนั้น

การเข้ารหัสที่รองรับ ได้แก่:

• 0 สำหรับการมอดูเลตระยะเวลาพัลส์ "high low" ซึ่งจะส่งบิต 0 และ 1 เป็นพัลส์ที่จับเวลา โดยเริ่มจากบิตนัยสำคัญสูงสุด timing ต้องเป็น tuple สี่ค่าของนาโนวินาทีในรูปแบบ (high_time_0, low_time_0, high_time_1, low_time_1) ตัวอย่างเช่น (400, 850, 800, 450) คือข้อกำหนด timing สำหรับ LED RGB WS2812 ที่ 800kHz

ความแม่นยำของ timing ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์ MCU ที่เร็วกว่าจะให้พัลส์ที่แม่นยำกว่า (โดยทั่วไปหลักสิบนาโนวินาที)

Note

สำหรับการควบคุมแถบ WS2812 / NeoPixel ดูโมดูล neopixel สำหรับ API ระดับสูง

ค่าคงที่

ค่าคงที่ด้านล่างถูกคืนค่าโดย reset_cause() เพื่อระบุสาเหตุที่ MCU รีเซ็ตครั้งล่าสุด ใช้ได้กับพอร์ต STM32 และ mimxrt; พอร์ต alif (OpenMV Cam AE3) ยังไม่เปิดเผยค่าคงที่สาเหตุรีเซ็ตและ reset_cause() จะคืนค่า 0 เสมอ

machine.PWRON_RESET: int

รีเซ็ตจากการจ่ายไฟให้ชิป พอร์ต STM32 และ mimxrt

machine.WDT_RESET: int

รีเซ็ตจากตัวจับเวลา watchdog หมดเวลา พอร์ต STM32 และ mimxrt

machine.SOFT_RESET: int

รีเซ็ตจาก soft_reset() (อินเทอร์พรีเตอร์ Python รีสตาร์ทโดยไม่มีการรีเซ็ตฮาร์ดแวร์) พอร์ต STM32 และ mimxrt

machine.HARD_RESET: int

รีเซ็ตจากการยืนยันพิน NRST (ปุ่ม reset ภายนอก) เฉพาะพอร์ต STM32

machine.DEEPSLEEP_RESET: int

รีเซ็ตจากการตื่นจาก deep-sleep เฉพาะพอร์ต STM32

คลาส

• คลาส Pin -- ควบคุมพิน I/O
• class Signal -- ควบคุมและรับรู้ดีไวซ์ I/O ภายนอก
• คลาส LED -- การควบคุม LED บนบอร์ดแบบพกพา
• คลาส ADC -- การแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิทัล
• คลาส PWM -- การมอดูเลตความกว้างพัลส์
• class UART -- บัสสื่อสารอนุกรมแบบดูเพล็กซ์
• class SPI -- โปรโตคอลบัส Serial Peripheral Interface (ฝั่งคอนโทรลเลอร์)
• class SoftSPI -- บัส SPI แบบซอฟต์แวร์จำลอง
• คลาส I2C -- โปรโตคอลอนุกรมแบบสองสาย
• คลาส SoftI2C -- บัส I2C จำลองด้วยซอฟต์แวร์
• คลาส I2CTarget -- อุปกรณ์เป้าหมาย I2C
• คลาส I2S -- โปรโตคอลบัสเสียง Inter-IC
• คลาส CAN -- โปรโตคอล Controller Area Network
• คลาส RTC -- นาฬิกาเวลาจริง
• class Timer -- ตัวจับเวลาเสมือนแบบ periodic / one-shot
• class WDT -- ตัวจับเวลา watchdog
• class SDCard -- ไดรเวอร์การ์ด SD / MMC
• คลาส Counter -- ตัวนับพัลส์
• คลาส Encoder -- ตัวถอดรหัส quadrature