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4-5 I2C 通信機能

学習目標

本チュートリアルでは、学習者がNVIDIA Jetson Pandoraプラットフォーム上で I²C（Inter-Integrated Circuit） 通信を使用する方法を解説します。I²Cはシンプルな通信方式で、Pandoraボードがセンサーやディスプレイなどのデバイスと「会話」できるようにします。設定、デバイスのスキャン、データの読み書きの方法をステップバイステップで教えます。

I²C通信とは？

I²C（「アイ・スクエア・シー」と読みます）は、Pandoraが他のデバイス（温度センサーやOLEDディスプレイなど）とデータを交換するための方法です。これは小さな郵便屋さんのようなもので、必要なのは2本の線だけです。

• SDA (Serial Data)： データを送るための線。
• SCL (Serial Clock)： 送信のリズム（タイミング）を制御する線。

I²Cは「マスタ・スレーブ（主従）」方式の通信です。

• マスタ (Master)： Pandoraボード。命令を出す役割です。
• スレーブ (Slave)： センサーやディスプレイなど。Pandoraの指示に従うデバイスです。

各スレーブデバイスには独自の**「アドレス」**（住所）があり、Pandoraはこのアドレスを使って通信したいデバイスを見つけます。

準備作業：I²C ツールのインストール

I²Cデバイスを制御するには、i2c-tools が必要です。もしPandoraにまだインストールされていない場合は、以下のコマンドを実行してください。

• sudo：管理者権限が必要です。
• apt-get update：ソフトウェアリストを更新します。
• install i2c-tools：I²Cツールをインストールします。

Pandoraの I²C バス情報

Pandoraプラットフォームには2つのI²Cチャンネル（バス）があります。

• I2C Bus 1
• I2C Bus 7

各バスには、センサーやディスプレイモジュールなど、異なるデバイスを接続できます。

実践ステップ

1. I²Cデバイスのスキャン

   すべてのI²Cバスをリストアップ: 以下のコマンドを実行し、PandoraにどのようなI²Cチャンネルがあるか確認します。

i2c-1 や i2c-7 のようなチャンネル名が表示されます。
特定のバス上のデバイスをスキャン: I2C Bus 1 をチェックすると仮定します。

• r：読み書きモードでスキャンします。
• y：自動確認（手動で y を入力する必要がありません）。
• 1：I2C Bus 1 をチェックします。

出力は以下のようになります：

• 3c、40、50 はデバイスのアドレスです（16進数、例えば 0x3C、0x40、0x50）。
• これは、I2C Bus 1 上にこれらのアドレスを持つデバイス（センサーやディスプレイの可能性があります）が存在することを意味します。

2. デバイスデータの読み取り アドレスが 0x3C のデバイス（OLEDディスプレイによく見られます）があり、そのレジスタ 0x00 を読み取りたいと仮定します（具体的な場所はデバイスの仕様書を確認してください）。

• y 1：I2C Bus 1 で操作します。
• 0x3C：デバイスのアドレス。
• 0x00：読み取るレジスタ。

戻り値は 0x12（16進数データ）のような値になります。具体的な意味はデバイスの仕様書を調べる必要があります。

3. デバイスデータの書き込み

アドレス 0x3C のデバイスの レジスタ 0x12 に、値 0x05 を設定したいと仮定します。

• y 1：I2C Bus 1 で操作します。
• 0x3C：デバイスのアドレス。
• 0x12：書き込むレジスタ。
• 0x05：書き込む値。

同様に、レジスタと値の意味については、デバイスの仕様書を参照して確認してください。

まとめ

• I²C通信は、Pandoraがセンサーやディスプレイなどのデバイスと2本の線（SDAとSCL）を使ってデータを交換する簡単な方法です。
• i2c-tools（i2cdetect、i2cget、i2cset）を使用すると、スキャン、読み取り、書き込みが簡単に行えます。
• Pandoraには I2C Bus 1 と I2C Bus 7 があり、デバイスアドレスを確認する際は i2cdetect を使用します。