Protokol GPIO
Podporované typy a verzie zariadení
Konfigurácia komunikačnej linky
Konfigurácia komunikačnej stanice
Konfigurácia meraných bodov
Literatúra
Zmeny a úpravy
Revízie dokumentu
Podporované typy a verzie zariadení
Protokol podporuje komunikáciu cez GPIO (General Purpose I/O) rozhrania na počítačoch Raspberry PI a postavených na základe RPI Compute Module. V súčasnosti sú podporené:
- Raspberry PI (verzia 2 a 3) s na základe knižnice pigpio
- Techbase NPE-X500 M3 (priemyselný počítač na DIN lištu postavený na RPI Compute Module 3 s voliteľnými priemyselnými vstupmi a výstupmi)
Komunikácia bola otestovaná voči Raspberry PI (verzia 3) a NPE-X500-M3-MAX-3G.
Protokol umožňuje čítanie hodnôt digitálnych a analógových vstupov (v prípade NPE-X500 aj hodnotu užívateľského tlačidla), nastavenie hodnôt digitálnych výstupov (v prípade NPE-X500 aj reléových výstupov, zasvietenie užívateľských LED diód a spustenie bzučiaka).
Konfigurácia komunikačnej linky
- Kategória komunikačnej linky: API
- Štandardne stačí pre jedno zariadenie nakonfigurovať jednu linku a na nej jednu stanica. V prípade potreby vypínania komunikácie s vybranými vstupmi/výstupmi môže byť staníc na linke aj niekoľko. Kvôli rozloženiu záťaže alebo kvôli rýchlemu čítaniu digitálnych vstupov je možné nakonfigurovať aj niekoľko liniek a na každej jednu alebo viacero komunikačných staníc.
Parametre protokolu linky
Dialóg konfigurácia linky - záložka Parametre protokolu.
Ovplyvňujú niektoré voliteľné parametre protokolu. Môžu byť zadané nasledovné parametre protokolu linky:
Tab. č. 1
| Plný názov | Popis | Jednotka / rozmer | Implicitná hodnota |
|---|---|---|---|
Device Type | Typ zariadenia. V súčasnosti sú podporované:
| - | Raspberry PI |
Library Name | Názov knižnice s komunikačnými funkciami pre konkrétne zariadenie. Používané hodnoty sú:
| - | - |
Read Delay Ms | Oneskorenie po jednom cykle prečítania hodnôt všetkých meraných bodov. Pomocou tohto paramatra je možné riadiť frekvenciu čítania hodnôt jemnejšie, ako pomocou parametrov pollingu v konfigurácii časových parametrov stanice. | ms | 1 |
Konfigurácia komunikačnej stanice
- Komunikačný protokol: GPIO Protocol.
- Adresa stanice: nezadáva sa
Konfigurácia meraných bodov
Možné typy hodnôt bodov: Ai, Ao, Ci, Co, Di, Do.
Formát adresy meraného bodu závisí od typu zariadenia.
Adresy meraných bodov pre Raspberry PI
V nasledujúcej tabuľke id udáva číslo pinu v číslovaní BCM (Broadcom).
Obrázok prevzatý z http://pinout.xyz zobrazuje BCM číslovanie pinov na GPIO konektore:
| Adresa | Popis | Typ bodu | Príklady |
|---|---|---|---|
DI,id | GPIO pin bude nakonfigurovaný ako digitálny vstup. Ak bude naň privedené napätie 3.3V, hodnota vstupu bude 1. Ak bude naň privedené napätie 0V (zem), hodnota vstupu bude 0. Varianty DI_UP a DI_DOWN konfigurujú vnútorné pull-up resp. pull-down rezistory, takže na vstup je cez rezistor pripojené napätie 3.3V (DI_UP) alebo zem (DI_DOWN), takže aj bez pripojenia externého napätia je vstup v definovanom stave. Varianta DI konfiguruje pin tak, že pull-up/pull-down odpory sú odpojené. Pozn: knižnica pigpio podporuje čítanie z GPIO pinov 0-53. | Di, Ci, Ai | DI,25 DI_UP,24 |
DO,id | GPIO pin bude nakonfigurovaný ako digitálny výstup. Ak bude doň zapísaná hodnota 1, na výstupe bude napätie 3.3V. Ak bude doň zapísaná hodnota 0, na výstupe bude napätie 0V (zem). | Dout, Co, Ao | DO,24 |
| PWM,id | GPIO pin bude nakonfigurovaný ako PWM (pulse width modulation) výstup. Následne je doň možné zapisovať hodnoty 0-255 riadiace šírku impulzu od úplne vypnutého až po úplne zapnutý. Pozn: knižnica pigpio podporuje PWM prácu s GPIO pinmi 0-31. | Dout, Co, Ao | PWM,12 |
| REVISON | Hodnota revízie hardvéru (číslo z riadku "Revision" zo súboru /proc/cpuinfo. Napr. pre RPI 3 je v tomto súbore riadok "Revision : a02082" a hodnota revízie (po prevode z hexadecimálneho tvaru) je 10494082. | Ci | REVISON |
Adresy meraných bodov pre NPE-X500
V nasledujúcej tabuľke id udáva číslo vstupu/výstupu (napr. DI, DO, AO). Počet vstupov a výstupov závisí od konkrétneho modelu. Poznámky hovoria o modele NPE-X500-M3-MAX-3G, ktorý bol testovaný.
Pozn 1: výstupné body, ktorých adresy obsahujú _BUF, používajú buffrovaný zápis. To umožňuje hodnoty takýchto objektov nielen zapisovať, aj vyčítavať, čo môže byť užitočné napr. po štarte KOM procesu.
Pozn 2: pri testovanom modele trvalo čítanie digitálneho vstupu menej ako 1ms, čítanie analógového vstupu cca 20 ms.
| Adresa | Popis | Typ bodu | Príklady |
|---|---|---|---|
DI,id | Digitálny vstup (DI) Pozn: testované zariadenie malo vstupy DI1-DI4. Hodnota 0 znamená, že vstup je pripojený k zemi, hodnota 1 znamená, že vstup má od zeme odpojený a má napätie 3.3 V dodávané zariadením. | Di, Ci, Ai | DI,1 DI,2 |
DO,id | Digitálny výstup (DO). Ak je buffrovaný (DO_BUFF), hodnota je aj načítavaná (po štarte aj periodicky). | Dout, Co, Ao | DO,1 |
| DIO,id DIO_BUF,id | Digitálny vstup/výstup. Podľa typu bodu je GPIO port nakonfigurovaný ako vstupný (Di, Ci, Ai) alebo výstupný (Dout, Co, Ao). | Vstup: Di, Ci, Ai Výstup: Dout, Co, Ao | DIO,2 DIO_BUF,3 |
| RELAY,id RELAY_BUF,id | Reléový výstup. Ak je buffrovaný (RELAY_BUFF), hodnota je aj načítavaná (po štarte aj periodicky). | Dout, Co, Ao | RELAY,1 RELAY_BUF,2 |
| AI,id | Analógový vstup (AI). | Ci, Ai | AI,1 |
| LED,id LED_BUF,id | LED výstup. Ak je buffrovaný (LED_BUFF), hodnota je aj načítavaná (po štarte aj periodicky). Pozn: testované zariadenie malo dve LED diódy (červená LED,1 a zelená LED,2), ktoré sa rozsvietili po zapísaní hodnoty 1 a zhasli po zapísaní hodnoty 0. | Dout, Co, Ao | LED,1 LED_BUF,2 |
| BUZZER BUZZER_BUF | Bzučiak. Ak je buffrovaný (BUZZER_BUFF), stav bzučiaka je aj načítavaný (po štarte aj periodicky). Pozn: testované zariadenie malo bzučiak, ktorý začal vydávať tón po zapísaní hodnoty 1 a stíchol po zapísaní hodnoty 0. | Dout, Co, Ao | BUZZER BUZZER_BUF |
| BUTTON BUTTON_BUF | Stav užívateľského tlačidla (user button). Pozn: testované zariadenie malo tlačidlo, ktoré sa chovalo ako DI - štandardne malo hodnotu 1 a v stlačenom stave malo hodnotu 0. | Di, Ci, Ai | BUTTON |
Literatúra
Zmeny a úpravy
Revízie dokumentu
- Ver. 1.0 - 30. august 2018 - Vytvorenie dokumentu.
Súvisiace stránky: