MCP23S18 I/O Expander

Hi, also ich nutze den 23S17, der ist ganz ähnlich.

Die Register sind doch ab Seite 18 im Datenblatt sehr genau beschrieben. 
Du musst doch bloß im IODIR das entsprechende Muster reinschreiben, 
damit die Pins Ausgang werden (Standard ist Input) und dann in GPIO das, 
was du ausgeben willst.

Da das BANK-Bit beim Starten 0 ist, sind die Register abwechselnd 
gemappt, wie du in Tabelle 1-1 sehen kannst. Also IODIR A/B auf 0x00 und 
0x01 und GPIO auf 0x12 und 0x13.

So sehen meine Routinen zum Beschreiben und Auslesen aus:

1

void Write23s17(uint8_t reg, uint8_t data) {

2

    SPITXbuffer[0] = 0x40;  // 4 is fix, 0 is SPI address #0 with R/W=0

3

    SPITXbuffer[1] = reg;   // register address follows

4

    SPITXbuffer[2] = data;  // data byte follows

5

6

    // Select MCP23S17

7

    CS_IO_EXPANDEROff();

8

9

    Write_Buffer_Handle4 = DRV_SPI_BufferAddWriteRead(SPIHandle4,

10

                (SPI_DATA_TYPE *) &SPITXbuffer[0], 3,

11

                (SPI_DATA_TYPE *) &SPIRXbuffer[0], 3,

12

                NULL,NULL

13

                );

14

    // Wait for transmission done

15

    while (0 == (DRV_SPI_BufferStatus(Write_Buffer_Handle4) & DRV_SPI_BUFFER_EVENT_COMPLETE));

16

17

    CS_IO_EXPANDEROn();

18

}

19

20

uint8_t Read23s17(uint8_t reg) {

21

    SPITXbuffer[0] = 0x41;  // 4 is fix, 1 is SPI address #0 with R/W=1

22

    SPITXbuffer[1] = reg;

23

24

    // Select MCP23S17

25

    CS_IO_EXPANDEROff();

26

27

    Write_Buffer_Handle4 = DRV_SPI_BufferAddWriteRead(SPIHandle4,

28

                (SPI_DATA_TYPE *) &SPITXbuffer[0], 2,

29

                (SPI_DATA_TYPE *) &SPIRXbuffer[0], 3,

30

                NULL,NULL

31

                );

32

    // Wait for transmission done

33

    while (0 == (DRV_SPI_BufferStatus(Write_Buffer_Handle4) & DRV_SPI_BUFFER_EVENT_COMPLETE));

34

35

    CS_IO_EXPANDEROn();

36

37

    return SPIRXbuffer[2];

38

}

Viele Grüße

Jochen

Hallo,

hmmm, die Register sind eigentlich alle im Datenblatt auf den letzten 
Seiten erklärt. Klar, da muss man sich durchbeißen. Die Register sind 
ebenfalls gleich zu meinem MCP23017 (I2C). So sieht der Auszug meiner 
Klasse für Ausgänge aus. Die Methoden readOneRegister und 
writeOneRegister sind nur die I2C Transfer Funktionen. Musste nur durch 
SPI Transfer Funktionen ersetzen. i2cAdr wäre dann bei dir der SPI /CS 
Pin.

Die Pinnummern des MCP habe ich für mich einfach durchnummeriert und 
übergebe diesen Wert bei der Objektinitialisierung.

1

#pragma once

2

3

// Register Table 3.1 mit IOCON.BANK = 0

4

constexpr uint8_t IODIRA   = 0x00;

5

constexpr uint8_t IODIRB   = 0x01;

6

constexpr uint8_t OLATA    = 0x14;

7

constexpr uint8_t OLATB    = 0x15;

8

9

10

// GPA.0 ... GPA.7 => Pinnummer 0-7

11

// GPB.0 ... GPB.7 => Pinnummer 8-15  

12

13

// *** interne Hilfsfunktionen *** //

14

constexpr uint8_t getBitMaske(const uint8_t pin) {

15

  return (pin<8) ? (1<<pin) : (1<<(pin-8));

16

}

17

18

constexpr uint8_t get_DIR_Port(const uint8_t pin) {

19

  return (pin<8) ? IODIRA : IODIRB;

20

}

21

22

constexpr uint8_t get_OUT_Port(const uint8_t pin) {

23

  return (pin<8) ? OLATA : OLATB;

24

}

25

26

27

// >>> Output <<< ------------------------------------------------------------------

28

template <uint8_t i2cAdr, uint8_t pin>

29

class Output

30

{   

31

  public:  

32

  // Konstruktor    

33

  Output ()

34

  { }

35

36

  void init()

37

  {   

38

    setLow();                        // verhindert Einschaltzucken

39

    uint8_t is = 0;    

40

    readOneRegister (i2cAdr, get_DIR_Port(pin), is);    // IODIR Port lesen

41

    is &= ~(getBitMaske(pin));               // Bit löschen

42

    writeOneRegister (i2cAdr, get_DIR_Port(pin), is);    // modifizierte Maske zurückschreiben

43

  } 

44

45

  void setHigh()

46

  {   

47

    uint8_t is = 0;

48

    readOneRegister (i2cAdr, get_OUT_Port(pin), is);    // OLAT Port lesen

49

    is |= (getBitMaske(pin));               // Bit setzen

50

    writeOneRegister (i2cAdr, get_OUT_Port(pin), is);    // modifizierte Maske zurückschreiben

51

  } 

52

53

  void setLow()

54

  {   

55

    uint8_t is = 0;

56

    readOneRegister (i2cAdr, get_OUT_Port(pin), is);    // OLAT Port lesen

57

    is &= ~(getBitMaske(pin));               // Bit löschen

58

    writeOneRegister (i2cAdr, get_OUT_Port(pin), is);    // modifizierte Maske zurückschreiben

59

  } 

60

61

  void set(const bool state)                            // für Zustandsentscheidung während der Laufzeit

62

  {   

63

    if (state)  setHigh();

64

    else  setLow();

65

  } 

66

};

Ist kostenlos, ich hoffe das es nicht umsonst ist.  :-)

Du kannst auch im continuous Mode Daten schieben, steht auch im 
Datenblatt..

Hallo,

was meinst du mit "Restart"?

Du musst doch nur einmalig die Richtung festlegen in IODIRA. <== Ausgang
Danach schaltest du nur noch in OLATA ein oder aus mit dem jeweiligen 
Bit.

Ja, sollte so klappen.

Gruß

Jochen

Ich hatte bei 23S17 noch das Problem, dass die drei Adressleitungen - 
auch im SPI-Modus - auf 0 gesetzt werden mussten, sonst war der nicht 
ansprechbar. Die Adresse wird beim 23S18 ja analog über 
Widerstandsteiler eingestellt. Wenn es nicht geht, vielleicht mal hier 
den Pin so beschalten, dass Adresse 0 eingestellt ist. Hab ich zwar beim 
Überfliegen des Datenblatts nicht gesehen, dass das erforderlich ist, 
aber der Teufel steckt ja manchmal im Detail.

Viele Grüße

Jochen

Ne, ich sehe gerade, du schreibst zweimal in die 0x14 (OLATA). Du musst 
einmal in 0x00 schreiben (IODIRA), am besten 0x00, dann sind alle Pins 
Ausgänge. Und dann in 0x12 (GPIOA), was ausgegeben werden soll. 0x14 
(OLATA) sollte auch klappen - Schreibzugriffe in die 0x12 werden an 0x14 
durchgereicht.

Viele Grüße

Jochen

Wenn du kein Oszi zur Hand hast, musst du die vier Modi, die möglich 
sind, ausprobieren. Sonst einfach mal schauen, ob die Signalform so ist, 
wie sie laut Datenblatt sein muss.

Viele Grüße

Jochen

Kannst ja auch das Lesen mal probieren. Zwei Register sind beim 
Anschalten mit 0xFF, alle anderen mit 0x00 initialisiert. Wenn du die 
ganze Register-Map ab Adresse 0x00 ausliest, siehst du ja, ob diese 
Antworten dabei sind oder alles 0xFF ist, was darauf deuten lässt, dass 
sich der Chip nicht angesprochen fühlt. Dann wie gesagt mal den ADDR-Pin 
so beschalten, dass Adresse 0 eingestellt ist.

Viele Grüße

Jochen

Wie ist dein /RESET-Pin beschaltet? Der muss "externally biased" sein, 
also Pull-Up mit anderen Worten.

Viele Grüße

Jochen

Ja, hab mich im Datenblatt vertan. Habe beim MCP2518 geschaut, den ich 
auch noch auf dem Bildschirm hatte. Das ist ein CAN-Controller und der 
braucht Oszi. Hab meinen Kommentar aber gelöscht.

Viele Grüße

Jochen

Seltsam, wenn da gar nix geht. Hab gerade auch gesehen, dass nur der 
23018 den ADDR-Pin hat. Wenn der beim 23S18 fehlt, kann es damit auch 
nicht zusammenhängen ...

Viele Grüße

Jochen

Hallo Horst,

ich habe eine Frage zum IOCON-Register. Alle anderen Register gibt es einmal für A und B. Daher dachte ich, dass es das IOCON Register nur einmal gibt. Auf der Register-Karte taucht IOCON aber einmal bei A und einmal bei B auf. Allerdings werden da ja auch Parameter eingetragen, die beide Register betreffen?

Ich sag' im Voraus schonmal besten Danke!

MfG Manuel

Das ist dasselbe Register, was in beiden Bänken auftaucht, also gespiegelt.

Viele Grüße

Jochen

Hallo Jochen,

alles klar, danke für die Antwort!

Also wer sich das ausgedacht hat, das Register zur Bankumschaltung auf unterschiedliche Adressen je Bank zu setzen, der hat nicht alle Tassen im Schrank.

Um aus einem unbekannten BANK-Bit heraus zu kommen, muß man auf Verdacht 2 Zugriffe machen, auf 05 und auf 0B. Steht das Bit falschrum, schreibt man entweder auf ein nicht vorhandenes Register oder auf GPINTENB, was zumindest keinen Portpin falsch setzt.

Ja, das ist nicht durchdacht, da gebe ich dir recht. Aber im Normalfall entscheidet man sich ja beim Initialisieren für das eine oder das andere Modell und setzt das Bit entsprechend. Ein Problem ist es nur, wenn der Chip einmal initialisiert wurde und dann der Mikrocontroller z. B. durch Watchdog Reset neu startet. Dann weiß er halt nicht, dass der 23S18 noch im anderen Bankmodell ist und macht Blödsinn. Als Workaround kann man beim Initialisieren natürlich alle in Frage kommenden Register auf 0 zurücksetzen, was dem Zustand nach Reset entspricht, und dann die eigentliche Initialisierung zu machen. Umständlich, aber kein unlösbares Problem.

Viele Grüße

Jochen