libftdi1学习笔记 3 - MPSSE GPIO

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1. 设置模式

2. gpio状态

3. 初始化gpio状态

4. 写gpio

5. 读gpio

6. 验证

6.1 初始化gpio

6.2 测试代码

MPSSE，即Multi-Protocol Synchronous Serial Engine，是FTDI公司推出的一种多协议同步串行引擎，目前仅FT232H、FT2232H、FT4232H（A）支持。

FT232H支持1路MPSSE，GPIO口是ADBUS0-ADBUS7、ACBUS0-ACBUS7，一共16个GPIO（注意ACBUS8，ACBUS9不可控）。

FT2232H支持2路MPSSE，第1路MPSSE（Interface A）控制的GPIO口是ADBUS0-ADBUS7、ACBUS0-ACBUS7，第2路MPSSE（Interface B）控制的GPIO口是BDBUS0-BDBUS7、BCBUS0-BCBUS7。一共16x2个GPIO。

FT4232H也支持2路MPSSE，第1路MPSSE（Interface A）控制的GPIO口是ADBUS0-ADBUS7，第2路MPSSE（Interface B）控制的GPIO口是BDBUS0-BDBUS7。一共8x2个GPIO。

在main.c中添加exMpsseGPIO函数。

int exMpsseGPIO(struct ftdi_context *ftdi)
{return 0;
}

在打开设备成功后面添加：

    if(exMpsseGPIO(ftdi) != 0){ftdi_usb_close(ftdi);ftdi_list_free(&devlist);ftdi_free(ftdi);return EXIT_FAILURE;}

1. 设置模式

一般FTDI设备是默认串口的模式，需要通过ftdi_set_bitmode设置为MPSSE模式。

int ftdi_set_bitmode(struct ftdi_context *ftdi, unsigned char bitmask, unsigned char mode)

参数说明：

  • ftdi - 上下文对象，即ftdi_new的返回值。
  • bitmask - 这个参数用于bitbang模式读写CBUS脚，设置模式可以设为0
  • mode - 模式
enum ftdi_mpsse_mode
{BITMODE_RESET  = 0x00,    /**< switch off bitbang mode, back to regular serial/FIFO */BITMODE_BITBANG= 0x01,    /**< classical asynchronous bitbang mode, introduced with B-type chips */BITMODE_MPSSE  = 0x02,    /**< MPSSE mode, available on 2232x chips */BITMODE_SYNCBB = 0x04,    /**< synchronous bitbang mode, available on 2232x and R-type chips  */BITMODE_MCU    = 0x08,    /**< MCU Host Bus Emulation mode, available on 2232x chips *//* CPU-style fifo mode gets set via EEPROM */BITMODE_OPTO   = 0x10,    /**< Fast Opto-Isolated Serial Interface Mode, available on 2232x chips  */BITMODE_CBUS   = 0x20,    /**< Bitbang on CBUS pins of R-type chips, configure in EEPROM before */BITMODE_SYNCFF = 0x40,    /**< Single Channel Synchronous FIFO mode, available on 2232H chips */BITMODE_FT1284 = 0x80,    /**< FT1284 mode, available on 232H chips */
};

参考例程：

    ret = ftdi_set_bitmode(ftdi, 0, BITMODE_MPSSE);if(ret < 0){printf("Set Mode Fail: %d\n", ret);return EXIT_FAILURE;}

2. gpio状态

gpio的方向和一般的设定相反，0表示输入，1表示输出。

typedef enum
{GPIO_DIR_IN = 0,GPIO_DIR_OUT = 1,
}gpio_dir_e;

电平设定一样，0表示低电平，1表示高电平。

typedef enum
{GPIO_LEVEL_L = 0,GPIO_LEVEL_H = 1,
}gpio_level_e;

将16个GPIO的方向和电平定义如下：

typedef struct 
{struct ftdi_context *ftdi;uint16_t dir;uint16_t level;
}mpsse_gpio_s;

对GPIO的操作都记录在全局变量中

mpsse_gpio_s gpio;

3. 初始化gpio状态

初始化变量gpio

void mpsseGpioInit(mpsse_gpio_s init)
{uint8_t cmd[6];gpio = init;cmd[0] = 0x80;cmd[1] = (uint8_t)(gpio.level & 0xff);cmd[2] = (uint8_t)(gpio.dir & 0xff);cmd[3] = 0x82;cmd[4] = (uint8_t)((gpio.level >> 8) & 0xff);cmd[5] = (uint8_t)((gpio.dir >> 8) & 0xff);ftdi_write_data(gpio.ftdi, cmd, sizeof(cmd));
}

命令0x80 + level + dir：三个字节命令，0x80命令字表示写xDBUS0~xDBUS7(x表示A或B）。

命令0x82 + level + dir：三个字节命令，0x82命令字表示写xCBUS0~xCBUS7(x表示A或B）。

4. 写gpio

void mpsseGpioWrite(uint8_t io, gpio_level_e level)
{uint8_t cmd[3];if(io > 15)return;gpio.level &= ~(1 << io);gpio.level |= (level << io);gpio.dir &= ~(1 << io);gpio.dir |= (GPIO_DIR_OUT << io);if(io > 7){cmd[0] = 0x82;cmd[1] = (uint8_t)((gpio.level >> 8) & 0xff);cmd[2] = (uint8_t)((gpio.dir >> 8) & 0xff);}else{cmd[0] = 0x80;cmd[1] = (uint8_t)(gpio.level & 0xff);cmd[2] = (uint8_t)(gpio.dir & 0xff);}ftdi_write_data(gpio.ftdi, cmd, sizeof(cmd));
}

参数说明：

io - 对应GPIO输出

level - 输出电平，高电平或低电平

5. 读gpio

先写命令0x81或0x83通知FTx232H读入IO状态，然后直接读1个字节回来（即8个IO的状态都读回来了）

int mpsseGpioRead(uint8_t io, gpio_level_e *plevel)
{uint8_t cmd[1];if(io > 15)return -1;if(io > 7){cmd[0] = 0x83;}else{cmd[0] = 0x81;}ftdi_write_data(gpio.ftdi, cmd, sizeof(cmd));int ret = ftdi_read_data(gpio.ftdi, cmd, 1);if(ret < 0)return -1;if((cmd[0] & (1 << (io % 8))) > 0)*plevel = GPIO_LEVEL_H;else*plevel = GPIO_LEVEL_L;gpio.level &= ~(1 << io);gpio.level |= (*plevel << io);return 0;
}

6. 验证

将FT4232H的模块中ADBUS0和ADBUS1短路，ADBUS0输出，同时ADBUS1读入。首先需要打开设备和设置模式为MPSSE。

6.1 初始化gpio

将ADBUS0设置为输出，ADBUS1设置为输入，其他GPIO都设置为输入。

    mpsse_gpio_s gpioInit;gpioInit.ftdi = ftdi;gpioInit.dir = 0x0000; //All inputgpioInit.dir |= (GPIO_DIR_OUT << 0);    //ADBUS0 output, ADBUS1 inputgpioInit.level = 0x0000;mpsseGpioInit(gpioInit);

6.2 测试代码

    unsigned char wrData[] = "GPIO Data\n";unsigned char rdData[128];for(int i = 0; i < (int)sizeof(wrData); i++){uint8_t level = wrData[i];printf("%2x ", level);gpio_level_e read;rdData[i] = 0;for(int j = 0; j < 8; j++){mpsseGpioWrite(0, level & 0x01);level >>= 1;mpsseGpioRead(0, &read);rdData[i] |= read << j;}printf("= %2x\n", rdData[i]);}rdData[sizeof(wrData) + 1] = 0;printf("\nGPIO Read : %s\n", rdData);

在ADBUS0输出字符串“GPIO Data\n”，然后看ADBUS1脚输入是不是也是一样。验证结果：

/libftdi-example$ sudo ./libftdi1-example 
version:1.5.0, 1.5
Number of FTDI devices found: 1
Manufacturer: FTDI, Description: FT4232H MiniModule, Serial: FT8NZV77Open device OK: 0
47 = 47
50 = 50
49 = 49
4f = 4f
20 = 20
44 = 44
61 = 61
74 = 74
61 = 61a =  a0 =  0GPIO Read : GPIO Data

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