1 """Chip Definition for MCP2221"""
 
   8 MCP2221_HID_DELAY = float(os.environ.get("BLINKA_MCP2221_HID_DELAY", 0))
 
   9 # Use to set delay between reset and device reopen
 
  10 MCP2221_RESET_DELAY = float(os.environ.get("BLINKA_MCP2221_RESET_DELAY", 0.5))
 
  13 # http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/mcp2221_0_1.tar.gz
 
  14 # others (???) determined during driver developement
 
  15 # pylint: disable=bad-whitespace
 
  19 RESP_READ_COMPL = 0x55
 
  20 RESP_READ_PARTIAL = 0x54  # ???
 
  22 RESP_I2C_START_TOUT = 0x12
 
  23 RESP_I2C_RSTART_TOUT = 0x17
 
  24 RESP_I2C_WRADDRL_TOUT = 0x23
 
  25 RESP_I2C_WRADDRL_WSEND = 0x21
 
  26 RESP_I2C_WRADDRL_NACK = 0x25
 
  27 RESP_I2C_WRDATA_TOUT = 0x44
 
  28 RESP_I2C_RDDATA_TOUT = 0x52
 
  29 RESP_I2C_STOP_TOUT = 0x62
 
  31 RESP_I2C_MOREDATA = 0x43  # ???
 
  32 RESP_I2C_PARTIALDATA = 0x41  # ???
 
  33 RESP_I2C_WRITINGNOSTOP = 0x45  # ???
 
  35 MCP2221_RETRY_MAX = 50
 
  36 MCP2221_MAX_I2C_DATA_LEN = 60
 
  38 # pylint: enable=bad-whitespace
 
  42     """MCP2221 Device Class Definition"""
 
  54         self._hid = hid.device()
 
  55         self._hid.open(MCP2221.VID, MCP2221.PID)
 
  57         self._gp_config = [0x07] * 4  # "don't care" initial value
 
  59             self.gp_set_mode(pin, self.GP_GPIO)  # set to GPIO mode
 
  60             self.gpio_set_direction(pin, 1)  # set to INPUT
 
  62     def _hid_xfer(self, report, response=True):
 
  63         """Perform HID Transfer"""
 
  64         # first byte is report ID, which =0 for MCP2221
 
  65         # remaing bytes = 64 byte report data
 
  66         # https://github.com/libusb/hidapi/blob/083223e77952e1ef57e6b77796536a3359c1b2a3/hidapi/hidapi.h#L185
 
  67         self._hid.write(b"\0" + report + b"\0" * (64 - len(report)))
 
  68         time.sleep(MCP2221_HID_DELAY)
 
  70             # return is 64 byte response report
 
  71             return self._hid.read(64)
 
  74     # ----------------------------------------------------------------
 
  76     # ----------------------------------------------------------------
 
  77     def gp_get_mode(self, pin):
 
  78         """Get Current Pin Mode"""
 
  79         return self._hid_xfer(b"\x61")[22 + pin] & 0x07
 
  81     def gp_set_mode(self, pin, mode):
 
  82         """Set Current Pin Mode"""
 
  83         # already set to that mode?
 
  85         if mode == (self._gp_config[pin] & 0x07):
 
  87         # update GP mode for pin
 
  88         self._gp_config[pin] = mode
 
  89         # empty report, this is safe since 0's = no change
 
  90         report = bytearray(b"\x60" + b"\x00" * 63)
 
  91         # set the alter GP flag byte
 
  94         report[8] = self._gp_config[0]
 
  95         report[9] = self._gp_config[1]
 
  96         report[10] = self._gp_config[2]
 
  97         report[11] = self._gp_config[3]
 
  99         self._hid_xfer(report)
 
 101     def _pretty_report(self, register):
 
 102         report = self._hid_xfer(register)
 
 103         print("     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9")
 
 106             print("{} : ".format(row), end="")
 
 108                 print("{:02x} ".format(report[index]), end="")
 
 114     def _status_dump(self):
 
 115         self._pretty_report(b"\x10")
 
 117     def _sram_dump(self):
 
 118         self._pretty_report(b"\x61")
 
 121         self._hid_xfer(b"\x70\xAB\xCD\xEF", response=False)
 
 122         time.sleep(MCP2221_RESET_DELAY)
 
 123         start = time.monotonic()
 
 124         while time.monotonic() - start < 5:
 
 126                 self._hid.open(MCP2221.VID, MCP2221.PID)
 
 132         raise OSError("open failed")
 
 134     # ----------------------------------------------------------------
 
 136     # ----------------------------------------------------------------
 
 137     def gpio_set_direction(self, pin, mode):
 
 138         """Set Current GPIO Pin Direction"""
 
 140             # set bit 3 for INPUT
 
 141             self._gp_config[pin] |= 1 << 3
 
 143             # clear bit 3 for OUTPUT
 
 144             self._gp_config[pin] &= ~(1 << 3)
 
 145         report = bytearray(b"\x50" + b"\x00" * 63)  # empty set GPIO report
 
 146         offset = 4 * (pin + 1)
 
 147         report[offset] = 0x01  # set pin direction
 
 148         report[offset + 1] = mode  # to this
 
 149         self._hid_xfer(report)
 
 151     def gpio_set_pin(self, pin, value):
 
 152         """Set Current GPIO Pin Value"""
 
 155             self._gp_config[pin] |= 1 << 4
 
 158             self._gp_config[pin] &= ~(1 << 4)
 
 159         report = bytearray(b"\x50" + b"\x00" * 63)  # empty set GPIO report
 
 161         report[offset] = 0x01  # set pin value
 
 162         report[offset + 1] = value  # to this
 
 163         self._hid_xfer(report)
 
 165     def gpio_get_pin(self, pin):
 
 166         """Get Current GPIO Pin Value"""
 
 167         resp = self._hid_xfer(b"\x51")
 
 169         if resp[offset] == 0xEE:
 
 170             raise RuntimeError("Pin is not set for GPIO operation.")
 
 173     # ----------------------------------------------------------------
 
 175     # ----------------------------------------------------------------
 
 176     def _i2c_status(self):
 
 177         resp = self._hid_xfer(b"\x10")
 
 179             raise RuntimeError("Couldn't get I2C status")
 
 182     def _i2c_state(self):
 
 183         return self._i2c_status()[8]
 
 185     def _i2c_cancel(self):
 
 186         resp = self._hid_xfer(b"\x10\x00\x10")
 
 188             raise RuntimeError("Couldn't cancel I2C")
 
 190             # bus release will need "a few hundred microseconds"
 
 193     # pylint: disable=too-many-arguments
 
 194     def _i2c_write(self, cmd, address, buffer, start=0, end=None):
 
 195         if self._i2c_state() != 0x00:
 
 198         end = end if end else len(buffer)
 
 202         while (end - start) > 0:
 
 203             chunk = min(end - start, MCP2221_MAX_I2C_DATA_LEN)
 
 204             # write out current chunk
 
 205             resp = self._hid_xfer(
 
 206                 bytes([cmd, length & 0xFF, (length >> 8) & 0xFF, address << 1])
 
 207                 + buffer[start : (start + chunk)]
 
 213                     RESP_I2C_WRADDRL_TOUT,
 
 214                     RESP_I2C_WRADDRL_NACK,
 
 215                     RESP_I2C_WRDATA_TOUT,
 
 218                     raise RuntimeError("Unrecoverable I2C state failure")
 
 220                 if retries >= MCP2221_RETRY_MAX:
 
 221                     raise RuntimeError("I2C write error, max retries reached.")
 
 225             while self._i2c_state() == RESP_I2C_PARTIALDATA:
 
 230         # check status in another loop
 
 231         for _ in range(MCP2221_RETRY_MAX):
 
 232             status = self._i2c_status()
 
 233             if status[20] & MASK_ADDR_NACK:
 
 234                 raise RuntimeError("I2C slave address was NACK'd")
 
 235             usb_cmd_status = status[8]
 
 236             if usb_cmd_status == 0:
 
 238             if usb_cmd_status == RESP_I2C_WRITINGNOSTOP and cmd == 0x94:
 
 239                 break  # this is OK too!
 
 240             if usb_cmd_status in (
 
 242                 RESP_I2C_WRADDRL_TOUT,
 
 243                 RESP_I2C_WRADDRL_NACK,
 
 244                 RESP_I2C_WRDATA_TOUT,
 
 247                 raise RuntimeError("Unrecoverable I2C state failure")
 
 250             raise RuntimeError("I2C write error: max retries reached.")
 
 253     def _i2c_read(self, cmd, address, buffer, start=0, end=None):
 
 254         if self._i2c_state() not in (RESP_I2C_WRITINGNOSTOP, 0):
 
 257         end = end if end else len(buffer)
 
 260         # tell it we want to read
 
 261         resp = self._hid_xfer(
 
 262             bytes([cmd, length & 0xFF, (length >> 8) & 0xFF, (address << 1) | 0x01])
 
 267             raise RuntimeError("Unrecoverable I2C read failure")
 
 269         # and now the read part
 
 270         while (end - start) > 0:
 
 271             for _ in range(MCP2221_RETRY_MAX):
 
 273                 resp = self._hid_xfer(b"\x40")
 
 275                 if resp[1] == RESP_I2C_PARTIALDATA:
 
 279                     raise RuntimeError("Unrecoverable I2C read failure")
 
 280                 if resp[2] == RESP_ADDR_NACK:
 
 281                     raise RuntimeError("I2C NACK")
 
 282                 if resp[3] == 0x00 and resp[2] == 0x00:
 
 284                 if resp[3] == RESP_READ_ERR:
 
 287                 if resp[2] in (RESP_READ_COMPL, RESP_READ_PARTIAL):
 
 290             # move data into buffer
 
 291             chunk = min(end - start, 60)
 
 292             for i, k in enumerate(range(start, start + chunk)):
 
 293                 buffer[k] = resp[4 + i]
 
 296     # pylint: enable=too-many-arguments
 
 298     def i2c_configure(self, baudrate=100000):
 
 303                     0x10,  # set parameters
 
 306                     0x20,  # next byte is clock divider
 
 307                     12000000 // baudrate - 3,
 
 312     def i2c_writeto(self, address, buffer, *, start=0, end=None):
 
 313         """Write data from the buffer to an address"""
 
 314         self._i2c_write(0x90, address, buffer, start, end)
 
 316     def i2c_readfrom_into(self, address, buffer, *, start=0, end=None):
 
 317         """Read data from an address and into the buffer"""
 
 318         self._i2c_read(0x91, address, buffer, start, end)
 
 320     def i2c_writeto_then_readfrom(
 
 331         """Write data from buffer_out to an address and then
 
 332         read data from an address and into buffer_in
 
 334         self._i2c_write(0x94, address, out_buffer, out_start, out_end)
 
 335         self._i2c_read(0x93, address, in_buffer, in_start, in_end)
 
 337     def i2c_scan(self, *, start=0, end=0x79):
 
 338         """Perform an I2C Device Scan"""
 
 340         for addr in range(start, end + 1):
 
 343                 self.i2c_writeto(addr, b"\x00")
 
 344             except RuntimeError:  # no reply!
 
 350     # ----------------------------------------------------------------
 
 352     # ----------------------------------------------------------------
 
 353     def adc_configure(self, vref=0):
 
 354         """Configure the Analog-to-Digital Converter"""
 
 355         report = bytearray(b"\x60" + b"\x00" * 63)
 
 356         report[5] = 1 << 7 | (vref & 0b111)
 
 357         self._hid_xfer(report)
 
 359     def adc_read(self, pin):
 
 360         """Read from the Analog-to-Digital Converter"""
 
 361         resp = self._hid_xfer(b"\x10")
 
 362         return resp[49 + 2 * pin] << 8 | resp[48 + 2 * pin]
 
 364     # ----------------------------------------------------------------
 
 366     # ----------------------------------------------------------------
 
 367     def dac_configure(self, vref=0):
 
 368         """Configure the Digital-to-Analog Converter"""
 
 369         report = bytearray(b"\x60" + b"\x00" * 63)
 
 370         report[3] = 1 << 7 | (vref & 0b111)
 
 371         self._hid_xfer(report)
 
 373     # pylint: disable=unused-argument
 
 374     def dac_write(self, pin, value):
 
 375         """Write to the Digital-to-Analog Converter"""
 
 376         report = bytearray(b"\x60" + b"\x00" * 63)
 
 377         report[4] = 1 << 7 | (value & 0b11111)
 
 378         self._hid_xfer(report)
 
 380     # pylint: enable=unused-argument