workshop Nak WSN176 I2C 16ビット I/Oエクスパンダ

基板レイアウト

この図には描かれていますが、パワー・オン・リセット用のC3、D1は通常は実装不要です（写真参照）。

ピン・ヘッダやフラット・ケーブル・コネクタを使ってI/O信号を取り出せます。

MCP23017ははんだ付け面に実装します。

I2Cアドレスはジャンパで変更できます。

I2Cコネクタ結線
　1. GND
　2: VCC
　3. SCL
　4: SDA

I2Cアドレス設定用のジャンパJP1～JP3はショートしたものが"L"レベル（"0"）になります。JP1がLSB、JP3がMSB側です。全部ショートすると"0"、全部オープンの場合は"7"になります。アドレスの上位はMCP23017は0x20に固定ですので、ジャンパで設定できるアドレスとしては、0x20～0x27の8通りになります

C言語プログラムホスト（マスタ）例プログラム例

"I2CStart()"、"I2CStop"は順にスタート・コンディション、ストップ・コンディションを発行する関数、"I2CWrite()"は1バイトマスタ送信する関数とします。初期化などは省略しています。

#176のアドレスはジャンパJP1～JP3をすべてショートして0x20に設定しているものとします。この場合、コントロール・バイト(R/W = "W")の値は0x40となります。

　　// GPA0～GPA7の全ポートを出力ポートに設定して
　　// オール"1"、オール"0"を順に出力する例

　　// GPA0～GPA7の全ポートを出力ポートに設定
　　I2CStart(0);　　　　　　// スタート・コンディション発行
　　I2CWrite(0x40);　　　　 // CB(W) adrs=0x20
　　I2CWrite(0x00);　　　　 // reg-adrs IODIRA選択
　　I2CWrite(0x00);　　　　 // 設定値 0x00
　　I2CStop();　　　　　　　// ストップ・コンディション発行

　　// GPA0～GPA7の全ポートに"1"を出力
　　I2CStart(0);　　　　　　// スタート・コンディション発行
　　I2CWrite(0x40);　　　　 // CB(W) adrs=0x20
　　I2CWrite(0x12);　　　　 // reg-adrs GPIOA選択
　　I2CWrite(0xFF);　　　　 // 設定値 0xFF
　　I2CStop();　　　　　　　// ストップ・コンディション発行

　　// 続いてGPA0～GPA7の全ポートに"0"を出力
　　I2CStart(0);　　　　　　// スタート・コンディション発行
　　I2CWrite(0x40);　　　　 // CB(W) adrs=0x20
　　I2CWrite(0x12);　　　　 // reg-adrs GPIOA選択
　　I2CWrite(0x00);　　　　 // 設定値 0x00
　　I2CStop();　　　　　　　// ストップ・コンディション発行

また、#146 SIO-I2Cブリッジを使ってパソコンのターミナル・ソフト（windowsハイパーターミナルなど）から操作することもできます。この場合のコマンド文字列は、順に次のようになります。ただし、[Enter]はEnterキーの入力を表しています。また、#146からの応答メッセージは省略しています。

　s0 w40 w00 w00 p[Enter]　　　　　　　　GPAの全ポートを出力ポートに設定

　s0 w40 w12 wFF p[Enter]　　　　　　　　GPAの全ポートにオール"1"を出力

　s0 w40 w12 w00 p[Enter]　　　　　　　　GPAの全ポートにオール"0"を出力

#146 SIO-I2Cシリアル・コマンド一覧
s0	スタート・コンディション発行
s1	リピート・スタート・コンディション発行
p	ストップ・コンディション発行
wXX	バイト・ライト	XXは16進2桁の文字、ACK/NAKの応答あり
r0	バイト・リード（ACK応答）	リード・データの応答あり
r1	バイト・リード（NOACK応答）	リード・データの応答あり
コマンドは、例のようにスペースで区切って複数を続けて送信することも、"s0[Enter]"のように1つずつ送信することもできます。ただし、文字バッファの制限により、1回の文字列（[Enter]まで）の文字数は、38文字を超えることはできません。

FED Wiz-Cのサンプル・ソース・ファイル

#146でデバッグに使用した実際のプログラム（xxx_User.cのみ）です。1秒ディレイした後にGPA0～GPA3に接続した4個のLEDを200ms毎に2進数で点灯させます（0000～1111）。このプログラムでは書籍「マイコンの1線2線3線インターフェース活用入門」で作成したI2CドライバをWiz-C(Ver.14)用に変更して使用しています。

146t176.c.s-jis.zip （圧縮するまでもありませんが、直接txtファイルが参照できないので圧縮してあります）

PIC、H8のドライバ、アプリのソースファイル（書籍掲載のもの）などはこちらからダウンロードできます。→ソースファイルDL

AVRのI2Cマスタプログラム（07/08/13）

ATtiny2313（#179基板使用）のI2Cマスタのアセンブリ言語のサンプルを掲載しました。

AVRアセンブラのI2Cプログラム・サンプル

その他

RESET端子を"L"レベル→"H"レベルに設定すると、コントローラはリセットされ、GPA、GPBは入力ポートに設定されます。また、IOCON.BANK=0に設定され、レジスタ・アドレスは「連続」にマッピングされます。

MCP23017にはパワー・オン・リセット回路が内蔵されているため、D1、C3は実装不要ですが、リセットがかかりにくい場合はD1、C3を実装することができます。
この場合、リセット解除までの時間が延びるため、ホスト側でMCP23017のリセット解除前に通信しようとしても、通信できません（ACKが返れば正常に起動しています）。

I2CとSPIとは？

ID	商品名	在庫	単価	数量	購入	説明
P176	#176 I2C 16ビット I/Oエクスパンダプリント基板	○	300			基板のみ
P176-1	#176 I2C 16ビット I/Oエクスパンダプリント基板＋ MCP23017(SOIC)	×	500			基板＋MCP23017
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一括入力

ID	商品名	在庫	単価	数量	説明
P176	#176 I2C 16ビット I/Oエクスパンダプリント基板	○	300		基板のみ
P176-1	#176 I2C 16ビット I/Oエクスパンダプリント基板＋ MCP23017(SOIC)	×	500		基板＋MCP23017

発送、送料について
送料(A) クロネコメール便（少量時のみ）	200円	下記説明参照
送料(B) 郵便小包エクスパック	600円
プリント基板のみや少量の部品の場合の送料は(A)か(B)をお選びいただけます。基板枚数が多いまたは部品量が多い場合（自動判定）は(B)郵便小包エクスパックのみになります。選択可能なときは精算のページで指定できます。クロネコメール便の場合、ポスト投函となります（受け取りの際の印鑑、サインは不要）。通常、エクスパックは出荷日の翌日、クロネコメール便は距離により出荷日を含めて 3～4日、クロネコメール便（速達）は距離により出荷日を含めて 2～3日で到着の予定です。