问题描述
1.如何控制pca9555GPIO扩展芯片的GPIO输出高低电平
2.如何读取pca9555GPIO扩展芯片的GPIO输入的高低电平
环境信息
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操作系统：如 Ubuntu 24.04
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软件版本：OpenUBMC2512
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硬件配置：[如 CPU、内存等]
期望结果
将pca9555芯片添加到组件中，实现GPIO电平的读取。
答案内容由AI生成，仅供参考：
控制与读取 PCA9555 GPIO 扩展芯片的电平
根据您提供的环境信息（Ubuntu 24.04 + OpenUBMC 2512），以下是如何在 OpenUBMC 系统中配置和使用 PCA9555 GPIO 扩展芯片来控制输出电平和读取输入电平的方法。
1. 概述
PCA9555 是一款通过 I2C 接口实现的 16 位 GPIO 扩展器，在 OpenUBMC 系统中可通过 CSR（Component Self-description Record）配置方式进行描述和管理。系统通过 Scanner 和 Accessor 对象对其实现周期性读取或实时控制。
2. 如何控制 PCA9555 的 GPIO 输出电平（设置高低电平）
要控制 PCA9555 的某个 GPIO 引脚为高或低电平，需完成以下步骤：
步骤 1：在 CSR 中配置 PCA9555 设备
在 CSR 配置文件中添加 PCA9555 芯片定义，指定其 I2C 地址、地址宽度等参数。
{
"Objects": {
"Pca9555_GPIO_Expander": {
"Type": "Pca9555",
"Address": 64, // I2C 地址 0x40 -> 十进制为 64
"AddrWidth": 1,
"OffsetWidth": 1,
"WriteTmout": 100,
"ReadTmout": 100
}
}
}
步骤 2：配置输出方向（可选，默认已由硬件初始化）
PCA9555 有 Configuration Register 控制每个引脚是输入还是输出。若需要更改，可通过底层写操作设置：
- 寄存器：
Input Port 0/1（只读）Output Port 0/1（读写）Polarity Inversion 0/1Configuration 0/1（0 表示输出，1 表示输入）
例如，将 Port 0 设置为全输出（写入 0x00 到 Configuration Register 0）：
# 使用 i2ctransfer 命令发送数据
i2ctransfer -y 1 w3@0x40 0x03 0x00 # 写 Configuration Port 0 为输出模式
步骤 3：控制输出电平（高/低）
写入 Output Port 0/1 寄存器即可改变电平状态。
# 设置 Port 0 输出值为 0xFF（全部高电平）
i2ctransfer -y 1 w3@0x40 0x01 0xFF
# 设置 Port 0 第0位为低电平（即 -> 0xFE）
i2ctransfer -y 1 w3@0x40 0x01 0xFE
说明：
0x01是 Output Port Register 0 的地址@0x40是 PCA9555 的 I2C 地址-y 1表示使用 I2C 总线编号 1
3. 如何读取 PCA9555 的 GPIO 输入电平
读取 PCA9555 的输入状态通过 Input Port 寄存器完成。
方法一：直接使用命令读取（适用于调试）
# 读取 Input Port 0
i2ctransfer -y 1 w1@0x40 0x00 r1
# 示例输出：0x5A 表示当前输入状态
w1@0x40 0x00：写入寄存器地址0x00（Input Port 0）r1：读取 1 字节数据
方法二：在 OpenUBMC 中使用 Scanner 实现周期性监测
在 CSR 中定义一个 Scanner 对象，用于定期读取 PCA9555 的输入状态。
示例配置：
{
"Objects": {
"Scanner_PCA9555_Input": {
"Type": "Scanner",
"Chip": "#/Pca9555_GPIO_Expander",
"Register": 0x00, // Input Port 0 寄存器
"Period": 1000, // 每 1000 ms 扫描一次
"ScanEnabled": 1,
"Debounce": "ContBin_H3L3" // 可选防抖策略
}
}
}
读取结果可通过 D-Bus 查询：
busctl get-property bmc.kepler.hwproxy /xyz/openbmc_project/... bmc.kepler.Scanner Value
4. 添加 PCA9555 到系统组件（实现完整集成）
为了更高级的控制，可以结合 SRUpgrade 或自定义控制模块，通过 WriteProtect 信号连接至 PCA9555 的某个 GPIO 引脚。
示例：配置一个依赖 PCA9555 的对象
{
"Objects": {
"SRUpgrade_1": {
"StorageChip": "#/Eeprom_BCU",
"WriteProtect": {
"Chip": "#/Pca9555_GPIO_Expander",
"Register": 0x01, // Output Port 0
"Bit": 7 // 使用第7位作为写保护使能
}
}
}
}
此配置表示：当该位为 高电平 时，EEPROM 处于写保护状态。
5. 常用工具与调试命令
查看 I2C 总线设备列表
i2cdetect -l
i2cdetect -y 1
读写 PCA9555 寄存器（实用命令）
| 功能 | 命令 |
|---|---|
| 读 Configuration Port 0 | i2ctransfer -y 1 w1@0x40 0x03 r1 |
| 写 Configuration Port 0 (全输出) | i2ctransfer -y 1 w3@0x40 0x03 0x00 |
| 读 Input Port 0 | i2ctransfer -y 1 w1@0x40 0x00 r1 |
| 写 Output Port 0 (全高) | i2ctransfer -y 1 w3@0x40 0x01 0xFF |
6. 期望结果达成路径总结
| 步骤 | 操作 | 目标 |
|---|---|---|
| 1 | 在 CSR 中描述 Pca9555 对象 |
添加硬件描述 |
| 2 | 配置 Scanner 监控输入引脚 |
实现 GPIO 输入读取 |
| 3 | 使用 I2C 命令或绑定控制逻辑 | 实现 GPIO 输出控制 |
| 4 | 可选：结合 Debounce 防抖策略 |
提高信号稳定性 |
| 5 | 使用 i2ctransfer 或 D-Bus 接口验证 |
完成功能验证 |
参考文档
- 《CSR配置字典之Pca9555类》
- 《BMC Studio 板卡适配指南》
- 《I2C 接口文档》
- OpenUBMC D-Bus 接口规范：
bmc.kepler.Chip.BlockIO
通过以上配置与操作，您可以在 OpenUBMC 2512 系统中成功添加并控制 PCA9555 GPIO 扩展芯片，实现 GPIO 输入读取和输出控制功能。
pca9555是 高性能i2c接口 8 位 GPIO（通用输入输出）扩展器，通过i2c写入/读取pca9555寄存器控制对应io引脚电平。在CSR对应i2c通道下配置Pca9555器件，新增Accessor对象用于控制不同寄存器的读取/写入，进而控制pca9555GPIO扩展芯片的GPIO的高低电平。详细寄存器和配置可以参考你现在需要配置的器件手册。
1 个赞
谢谢，我试试。
好的，还有问题可以再咨询。