[PC-G850V] ポケコンでI2C通信 実機確認 - ピンのON/OFFを見直し 図解 (6/13)

(5/16追記)

間違っている旧4=SCL、5=SDAの回路図だけは修正済み。

これに伴うChatGPTの回答は、4を5、5を4に置き換えて読む事。

(5/16追記おわり)

つまり、どういうことかと言うと、

マスタ側データ送信は、次のようになる。

※

データ1を送信する例を4ピンで、

データ0を送信する例を5ピンで説明する。

[マスタ側データ送信]

(5/16追記)4、5ピンの役割を取り違えたのでSCLとSDAをSDAとSCLに修正済み(おわり)
【SDA/SCLへの出力の場合】

(4,5)=(SDA 0,SCL 0)：pioset(0),pioput(0)

(4,5)=(SDA 1,SCL 0)：pioset(1),pioput(1)

(4,5)=(SDA 0,SCL 1)：pioset(2),pioput(2)

(4,5)=(SDA 1,SCL 1)：pioset(3)

(5/16追記修正ココまで)

と設定する。

マスタから0を送りたい時は、ポートを出力モードにして0を出力し、

マスタから1を送りたい時はポートを解放すると、入力に自然となるのだ。

オープンドレイン方式(回路的にはワイヤードAND構成)というやつだ。

※ マスタからデータを送りたいのと、ポート(ピン)の出力モードは別物だという事！

電気理論は奥が深いな～

で、このオープンドレイン方式で、マスタ側データ入力は、以下のようにする。

[マスタ側データ入力]

(5/16追記)4、5ピンの役割を取り違えたのでSCLとSDAをSDAとSCLに修正済み(おわり)
【SDA/SCLからの入力の場合】

(5/16追記修正ココまで)

(4,5)=(0,0)：pioset(3),w=pioget(),(w & 0x03)==0

(4,5)=(1,0)：pioset(3),w=pioget(),(w & 0x01)==1→0x03

(4,5)=(0,1)：pioset(3),w=pioget(),(w & 0x02)==1→0x03,2

(4,5)=(1,1)：pioset(3),w=pioget(),(w & 0x03)==3

となるという事。

ここで、以下のようにChatGPTにチェックをかけてもらったら、取り消し線の指摘が的確にあったので、修正した。

素晴らしい事に、「クロスストレッチ」による、ACK受信待ちの方法もついでに教えてくれた。感謝。

：

(5/16追記 ここからは修正できないのでそのままにしてある。↑上のピンとpio関数の関係とSDA/SCLで読み解く事。)

[ChatGPTとのやり取り]

～～～～～

質問：

これで合っていますか？
【両4,5ピン出力の場合】
(4,5)=(SCL 0,SDA 0)：pioset(0),pioput(0)
(4,5)=(SCL 1,SDA 0)：pioset(1),pioput(1)
(4,5)=(SCL 0,SDA 1)：pioset(2),pioput(2)
(4,5)=(SCL 1,SDA 1)：pioset(3) と設定
【両4,5ピン入力の場合】
(4,5)=(0,0)：pioset(3),w=pioget(),(w & 0x03)==0
(4,5)=(1,0)：pioset(3),w=pioget(),(w & 0x01)==1
(4,5)=(0,1)：pioset(3),w=pioget(),(w & 0x02)==1
(4,5)=(1,1)：pioset(3),w=pioget(),(w & 0x03)==3

回答：

はい、基本的な考え方は合っています。

ただし、**I2Cとしては「1を出力する」のではなく、「1は入力（Hi-Z）にする」**という考え方になるので、少し整理すると分かりやすくなります。

出力
SCL SDA 設定
0 0 pioset(0), pioput(0)
1 0 pioset(1), pioput(1)
0 1 pioset(2), pioput(2)
1 1 pioset(3)

ここで、

pioset(0)：4,5ピンとも出力
pioset(1)：4ピン入力、5ピン出力
pioset(2)：4ピン出力、5ピン入力
pioset(3)：4,5ピンとも入力

だとすると、

(SCL,SDA)=(0,0)
→両方を出力にして0を出力

(SCL,SDA)=(1,0)
→SCLを入力（解放）
→SDAを出力0

(SCL,SDA)=(0,1)
→SCLを出力0
→SDAを入力（解放）

(SCL,SDA)=(1,1)
→両方入力（解放）

となり、I2Cとして理想的です。

入力

ここは少し修正した方がよいです。

pioset(3); // 両方入力
w = pioget();

として、

(w & 0x03)==0 // (0,0)
(w & 0x03)==1 // (1,0)
(w & 0x03)==2 // (0,1)
(w & 0x03)==3 // (1,1)

と判定するのが自然です。

質問の

(w & 0x02)==1

は、

w & 0x02

の結果が取り得る値は

0
2

なので、

(w & 0x02)==1

は常に偽になります。

したがって

(0,1)：(w & 0x03)==2

または

(w & 0x02)!=0

とする必要があります。

ACK受信

例えば、

// SDA解放
(5/16追記 下からここも意味がわかったので修正できる - ↑上から、解放は入力モードにする事)
pioset(１); // SCL→DA入力、SDA→CL出力0
pioput(１);

// SCL解放
pioset(3);

// クロックストレッチ待ち
do{
　　w = pioget();
(5/16追記 下からここも意味がわかったので修正できる)
}while((w & 0x01→２)==0); // SCL=1待ち

// SDA読む

(5/16追記 ここは意味がはっきりしてるので修正できる)
if((w & 0x02→1)==0)
　　ACK;
else
　　NAK;

のようにすると、クロックストレッチ対応のI2Cになります。

この pioset() と pioput() の仕様が、

bit0 = 4ピン(SCL)←(5/16追記 残念。ここ以降ChatGPTの誤回答がわからなくなるので残す)
bit1 = 5ピン(SDA)
pioset()：1=入力、0=出力
pioput()：出力時の値

であるなら、PC-G850VのソフトウェアI2Cとしてかなり美しい実装になっていると思います。特に (1,1)=pioset(3) だけで両線を解放できるので、START、STOP、ACK、クロックストレッチの処理が非常に書きやすそうです。

～～～～～(ChatGPTの回答おわり)

これで、メインである旧出力pioput(n)をそれぞれ書き換えると、

マスタ側データ送信の上から順に対応するので、

☆ 次の記事でやらかしたので、逆と勘違いしやすいのであえてここに書く。

(これより上の内容にも間違いがありそうなので見直すように！)

(5/16追記やっと追いついた。ここからは逆だったことに気が付いている)

☆ bit 0が4ピンでSDA、bit 1が5ピンでSCLであるので、

旧pioput(0)→pioset(0),pioput(0) /* bit 0:SDA 0,bit 1:SCL 0 */

旧pioput(1)→pioset(1),pioput(1) /* bit 0:SDA 1(入力モードで1を出力しても無効なのがポイント), bit 1;SCL 0 */

旧pioput(2)→pioset(2),pioput(2) /* bit 0:SDA 0,bit 1:SCL 1 */

旧pioput(3)→pioset(3) /* bit 0,1:SDA 1,SCL 1(入力モードにするとオープンドレインでHiになる) */

に書き換えればよい。

そして、ACK受信処理は、

例えばの後のSDA解放・SCL解放・クロックストレッチ待ち・SDA読むをそのまま採用する。

Cソースを書き換えよう。出力側のコメントも、1をxxx入力、0をxxx解放、に修正しよう。