src/adafruit_blinka/microcontroller/generic_agnostic_board/pin.py

   1 # SPDX-FileCopyrightText: 2024 Melissa LeBlanc-Williams for Adafruit Industries
   2 #
   3 # SPDX-License-Identifier: MIT
   4 """generic_agnostic_board pin interface"""
   5 import random
   6
   7 # Values for sine wave
   8 # (data points = 20, amplitude=100, frequency=1)
   9 sine_wave = [
  10     0,
  11     31,
  12     59,
  13     81,
  14     95,
  15     100,
  16     95,
  17     81,
  18     59,
  19     31,
  20     0,
  21     -31,
  22     -59,
  23     -81,
  24     -95,
  25     -100,
  26     -95,
  27     -81,
  28     -59,
  29     -31,
  30 ]
  31
  32 # Values for a sawtooth wave
  33 # (data points = 20, amplitude=100)
  34 sawtooth_wave = [
  35     -100,
  36     -80,
  37     -60,
  38     -40,
  39     -20,
  40     0,
  41     20,
  42     40,
  43     60,
  44     80,
  45     -100,
  46     -80,
  47     -60,
  48     -40,
  49     -20,
  50     0,
  51     20,
  52     40,
  53     60,
  54     80,
  55 ]
  56
  57
  58 class Pin:
  59     """A basic Pin class for use with generic_agnostic_board"""
  60
  61     # pin modes
  62     OUT = 0
  63     IN = 1
  64     ADC = 2
  65     DAC = 3
  66     # pin values
  67     LOW = 0
  68     HIGH = 1
  69     # pin pulls
  70     PULL_NONE = 0
  71     PULL_UP = 1
  72     PULL_DOWN = 2
  73
  74     def return_toggle(self):
  75         """Returns the pin's expected value, toggling between True and False"""
  76         toggle_state = not self.previous_value
  77         return toggle_state
  78
  79     def return_false(self):
  80         """Returns the pin's expected value, False"""
  81         return False
  82
  83     def return_true(self):
  84         """Returns the pin's expected value, True"""
  85         return True
  86
  87     def return_random_int(self):
  88         """Returns a random integer"""
  89         return random.randint(0, 65535)
  90
  91     def return_fixed_int_pi(self):
  92         """Returns the first five digits of Pi, 31415"""
  93         return 31415
  94
  95     def return_sine_wave(self):
  96         """Returns the next value in the sine wave"""
  97         if self._wave_idx is None:
  98             self._wave_idx = 0
  99         else:
 100             self._wave_idx = (self._wave_idx + 1) % len(sine_wave)
 101         return sine_wave[self._wave_idx]
 102
 103     def return_sawtooth_wave(self):
 104         """Returns the next value in the sawtooth wave"""
 105         if self._wave_idx is None:
 106             self._wave_idx = 0
 107         else:
 108             self._wave_idx = (self._wave_idx + 1) % len(sawtooth_wave)
 109         return sawtooth_wave[self._wave_idx]
 110
 111     def __init__(self, pin_id=None):
 112         self.id = pin_id
 113         self._mode = None
 114         self._pull = None
 115         self.previous_value = False
 116         self.current_value = None
 117         self._wave_idx = None
 118
 119         # mapping of pin definition names to expected behavior
 120         self.pin_behavior = {
 121             0: self.return_true,  # Dx_INPUT_TRUE
 122             1: self.return_false,  # Dx_INPUT_FALSE
 123             2: self.return_true,  # Dx_INPUT_TRUE_PULL_UP
 124             3: self.return_true,  # Dx_INPUT_TRUE_PULL_DOWN
 125             4: self.return_true,  # Dx_OUTPUT
 126             7: self.return_random_int,  # Ax_INPUT_RAND_INT
 127             8: self.return_fixed_int_pi,  # Ax_INPUT_FIXED_INT_PI
 128             9: self.return_sine_wave,  # Ax_OUTPUT_WAVE_SINE
 129             10: self.return_sawtooth_wave,  # Ax_OUTPUT_WAVE_SAW
 130             11: self.return_toggle,  # Dx_INPUT_TOGGLE
 131         }
 132
 133     def init(self, mode=IN, pull=None):
 134         """Initialize the Pin"""
 135         if self.id is None:
 136             raise RuntimeError("Can not init a None type pin.")
 137         pull = Pin.PULL_NONE if pull is None else pull
 138         self._pull = pull
 139         self._mode = mode
 140
 141     def write(self, new_value):
 142         """Saves the new_value to the pin for subsequent calls to .value"""
 143         self.previous_value = self.current_value
 144         self.current_value = new_value
 145
 146     def read(self):
 147         """Returns the pin's expected value."""
 148         self.previous_value = self.current_value
 149         # perform a lookup on the pin_behavior dict to get the value
 150         self.current_value = self.pin_behavior.get(self.id)()
 151
 152         # is pin a pull up and pin is LOW?
 153         if self._pull == Pin.PULL_UP and self.current_value == False:
 154             self.current_value = False
 155         # is pin a pull down and pin is HIGH?
 156         if self._pull == Pin.PULL_DOWN and self.current_value == True:
 157             self.current_value = False
 158         return self.current_value
 159
 160     def value(self, val=None):
 161         """Set or return the Pin Value"""
 162         # Digital In / Out
 163         if self._mode in (Pin.IN, Pin.OUT):
 164             # digital read
 165             if val is None:
 166                 return self.read()
 167             # digital write
 168             if val in (Pin.LOW, Pin.HIGH):
 169                 return self.write(val)
 170             # nope
 171             raise ValueError("Invalid value for pin.")
 172         # Analog In
 173         if self._mode == Pin.ADC:
 174             if val is None:
 175                 return self.read()
 176             # read only
 177             raise AttributeError("'AnalogIn' object has no attribute 'value'")
 178         # Analog Out
 179         if self._mode == Pin.DAC:
 180             if val is None:
 181                 # write only
 182                 raise AttributeError("unreadable attribute")
 183             self.write(val)
 184             return None
 185         raise RuntimeError(
 186             "No action for mode {} with value {}".format(self._mode, val)
 187         )
 188
 189
 190 # create pin instances for each pin
 191 D0 = Pin(0)
 192 D1 = Pin(1)
 193 D2 = Pin(2)
 194 D3 = Pin(3)
 195 D4 = Pin(4)
 196 # Special "digital" pins
 197 D6 = Pin(6)
 198 # Analog pins
 199 A0 = Pin(7)
 200 A1 = Pin(8)
 201 A2 = Pin(9)
 202 A3 = Pin(10)
 203
 204 D7 = Pin(11)
 205
 206 # I2C pins
 207 SDA = Pin()
 208 SCL = Pin()
 209
 210 # SPI pins
 211 SCLK = Pin()
 212 SCK = Pin()
 213 MOSI = Pin()
 214 MISO = Pin()
 215 CS = Pin()
 216
 217 # UART pins
 218 UART_TX = Pin()
 219 UART_RX = Pin()