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Plugin 開發第一個 Plugin 3:讀暫存器

第一個 Plugin 3:讀暫存器

現在讓 Plugin 真的跟 IC 講話。這一步把 hello 旁邊再加一個 read 指令:讀 IC 的 暫存器 0x00,把值寫進 Log。這是整條路第一次走通:Plugin → Core → dongle → IC。

完整程式碼

用它取代你的 src\hello_ic.c(別忘了改回你的 HELLO_IC_ADDR):

/**
 * @file    hello_ic.c
 * @brief   hello_ic 教學步驟 3:在步驟 2 之上加一個 `read` 指令,真的讀一次 IC。
 *
 * 新概念只有一個:**`ExecSync()` 同步讀寫**,以及它只能在 I2C Worker Thread 上用。
 * 自訂指令的處理函式恰好就跑在 Worker Thread,所以硬體存取寫在這裡最安全。
 *
 * @see   docs/NEXUS_TUI_PLUGIN_GUIDE.md 第 4 章(執行緒)、第 5 章 5.1(ExecSync)
 */

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#include "nexus_plugin_api.h"
#include "plugin_version.h"

/**
 * @brief 本 Plugin 對外的名稱。
 * @note  使用者在指令列打 `plugin list` 會看到它,打 `p hello_ic` 就掛載它。
 */
#define HELLO_IC_NAME   "hello_ic"

/**
 * @brief 你的 IC 的 7-bit I2C 位址。
 * @note  **請改成你自己的 IC 的位址。** 不知道位址時,在主程式指令列打 `scan`,
 *        它會列出匯流排上有回應的所有 7-bit 位址。本教學預設 0x58
 *        (模擬後端 mock 預設就有一顆 0x58)。
 */
#define HELLO_IC_ADDR   0x58

/**
 * @brief 本 Plugin 對外宣告的 slave 位址表(至少要有一列,否則 Core 拒載)。
 *
 * @note  欄位依序是:位址、位址模式(8-bit 暫存器位移)、bank 模式(無 bank)、
 *        bank 暫存器、bank 遮罩、旗標、保留、顯示名稱。
 * @warning 必須是靜態儲存期:Core 只讀不釋放,所以不能是函式內的區域變數。
 */
static const NxSlaveDecl s_slaves[] =
{
    { HELLO_IC_ADDR, NX_ADDR_MODE_8BIT, NX_BANK_MODE_NONE, 0, 0, 0, { 0, 0 }, "hello_ic" }
};

/**
 * @brief Core 提供的服務函式表,`init()` 時存下來,之後的 callback 才用得到。
 * @note  生命期涵蓋整個行程;不得修改其內容、不得釋放。
 */
static const NxHostApi *s_host = (const NxHostApi *)0;

/**
 * @brief Plugin 掛載時的初始化,Core 在 **UI Thread** 上呼叫。
 *
 * @param[in] ctx  本次掛載的上下文
 * @param[in] host HostAPI 函式表
 * @return `ERR_OK` 表示成功;非 `ERR_OK` 會使這次掛載中止。
 *
 * @warning 在 UI Thread 上執行,不得做 I2C 存取或任何會阻塞的事。
 * @note    把 `host` 存進 `s_host`:自訂指令的處理函式只拿得到 `ctx`,
 *          要呼叫 HostAPI 就得靠這個全域指標。
 */
static NxLong NX_CALL hello_ic_init(NxPluginCtx ctx, const NxHostApi *host)
{
    s_host = host;
    host->LogWrite(ctx, NX_LOG_INFO, "hello_ic: loaded");
    return ERR_OK;
}

/**
 * @brief Plugin 卸載時的清理。**強制實作,不得為 `NULL`。**
 *
 * @param[in] ctx 本次掛載的上下文
 * @return 無
 *
 * @warning 在 **I2C Worker Thread** 上呼叫,返回後 `ctx` 立即失效。
 * @note    把 `s_host` 清掉:卸載之後任何遲到的呼叫都不該再碰 HostAPI。
 */
static void NX_CALL hello_ic_cleanup(NxPluginCtx ctx)
{
    NX_UNUSED_ARG(ctx);
    s_host = (const NxHostApi *)0;
}

/**
 * @brief 自訂指令 `hello` 的處理函式:寫一行 Log,回 `ERR_OK`。
 *
 * @param[in] ctx  本次掛載的上下文
 * @param[in] argc 參數個數(含指令本身)
 * @param[in] argv 參數陣列;只在本次呼叫期間有效
 * @return `ERR_OK`。指令處理函式自己的回傳值就是這次指令的結果:
 *         回 `ERR_OK` 或錯誤碼;非 `ERR_OK` 時主程式會顯示錯誤。
 *         (batch 模式下,非 ERR_OK 的回傳值會成為 Exit Code 的絕對值。)
 *
 * @warning 在該掛載所綁定後端的 **I2C Worker Thread** 上呼叫,不是 UI Thread。
 */
static NxLong NX_CALL hello_ic_cmd_hello(NxPluginCtx ctx, int argc, const char *const *argv)
{
    NX_UNUSED_ARG(argc);
    NX_UNUSED_ARG(argv);
    s_host->LogWrite(ctx, NX_LOG_INFO, "hello_ic: hello!");
    return ERR_OK;
}

/**
 * @brief 自訂指令 `read` 的處理函式:讀 IC 的暫存器 0x00,把值寫進 Log。
 *
 * @param[in] ctx  本次掛載的上下文
 * @param[in] argc 參數個數(含指令本身)
 * @param[in] argv 參數陣列;只在本次呼叫期間有效
 * @return `ERR_OK`,或 `ExecSync()` 失敗時的錯誤碼;非 `ERR_OK` 時主程式會顯示錯誤。
 *         (batch 模式下,非 ERR_OK 的回傳值會成為 Exit Code 的絕對值。)
 *
 * @warning 在 **I2C Worker Thread** 上呼叫,所以可以直接用 `ExecSync()`。
 *          **同一段程式若放進 `init()`(UI Thread),`ExecSync()` 會回
 *          `ERR_WRONG_THREAD`(-85)**,而且不會碰硬體。
 * @note    `memset` 清成全 0 就是全部的設定:位址 0 代表「用這次掛載當下的位址」
 *          (使用者可能用 `addr` 指令改過,別自己填 `HELLO_IC_ADDR`),
 *          bank 與後端也同樣沿用掛載的設定。
 */
static NxLong NX_CALL hello_ic_cmd_read(NxPluginCtx ctx, int argc, const char *const *argv)
{
    NxJobRequest req;
    NxByte       value;
    NxLong       rc;
    char         line[64];

    NX_UNUSED_ARG(argc);
    NX_UNUSED_ARG(argv);

    memset(&req, 0, sizeof(req));
    req.size_of_struct = (NxDword)sizeof(req);
    req.op     = NX_JOB_READ;
    req.offset = 0x00;
    req.length = 1;
    rc = s_host->ExecSync(ctx, &req, &value, (NxWord)sizeof(value));
    if (rc != ERR_OK)
    {
        sprintf(line, "hello_ic: read 0x00 failed, rc=%ld", (long)rc);
        s_host->LogWrite(ctx, NX_LOG_WARN, line);
        return rc;
    }

    sprintf(line, "hello_ic: reg 0x00 = 0x%02X", (unsigned)value);
    s_host->LogWrite(ctx, NX_LOG_INFO, line);
    return ERR_OK;
}

/**
 * @brief 本 Plugin 的自訂指令表:名稱、`help` 說明、用法、處理函式。
 *
 * @note  靜態生命期,Core 只讀不釋放。
 * @warning 說明字串請用純 ASCII 收尾(VC6 以 CP950 掃描原始碼,中文結尾的
 *          字串會讓引號無法關閉);這裡整段用英文最保險。
 */
static const NxCommandDef s_commands[] =
{
    { "hello", "say hello in the log", "hello", hello_ic_cmd_hello },
    { "read",  "read register 0x00 and log it", "read", hello_ic_cmd_read }
};

/**
 * @brief 本 Plugin 的能力宣告,Core 只讀不釋放。
 *
 * @note  必須是靜態儲存期:靜態變數一開始全是 0,而 0 對每一個選用 callback
 *        而言正是「我不提供」。
 */
static IcPlugin s_plugin;

/**
 * @brief Plugin DLL 的進入點:Core 載入 DLL 之後第一個呼叫的函式。
 *
 * @param[in] host_abi_major Host 端的 `NX_PLUGIN_ABI_MAJOR`
 * @param[in] host_abi_minor Host 端的 `NX_PLUGIN_ABI_MINOR`(本函式刻意不比較:minor 不同不是拒載的理由)
 * @return 指向靜態生命期 `IcPlugin` 的指標;ABI major 不相容時回傳 `NULL`。
 *
 * @warning 在 UI Thread 上呼叫,不得做 I2C 存取或阻塞操作。
 * @note    欄位一律用**具名賦值**填寫,沒填的欄位維持 0(=不提供該 callback)。
 */
NX_PLUGIN_EXPORT struct IcPlugin * NX_CALL NexusPluginGetInterface(NxDword host_abi_major,
                                                                   NxDword host_abi_minor)
{
    NX_UNUSED_ARG(host_abi_minor);

    if (host_abi_major != NX_PLUGIN_ABI_MAJOR)
    {
        return (struct IcPlugin *)0;
    }

    s_plugin.abi_major       = NX_PLUGIN_ABI_MAJOR;
    s_plugin.abi_minor       = NX_PLUGIN_ABI_MINOR;
    s_plugin.size_of_struct  = sizeof(IcPlugin);

    s_plugin.name            = HELLO_IC_NAME;
    s_plugin.description     = "hello_ic tutorial plugin";

    s_plugin.slaves          = s_slaves;
    s_plugin.slave_count     = (NxByte)(sizeof(s_slaves) / sizeof(s_slaves[0]));
    s_plugin.slave_decl_size = (NxDword)sizeof(NxSlaveDecl);
    s_plugin.panel_mode      = NX_PANEL_MODE_NONE;

    s_plugin.init            = hello_ic_init;
    s_plugin.cleanup         = hello_ic_cleanup;

    s_plugin.commands        = s_commands;
    s_plugin.command_count   = (NxWord)(sizeof(s_commands) / sizeof(s_commands[0]));

    s_plugin.version_major   = (NxWord)PLUGIN_VER_MAJOR;
    s_plugin.version_minor   = (NxWord)PLUGIN_VER_MINOR;
    s_plugin.version_patch   = (NxWord)PLUGIN_VER_PATCH;

    return &s_plugin;
}

新增了什麼

只有一個新的處理函式 hello_ic_cmd_read()、指令表多一列,以及開頭多兩個標準標頭 (<stdio.h> 給 sprintf、<string.h> 給 memset)。核心是這一小段:

NxJobRequest req; NxByte value; memset(&req, 0, sizeof(req)); req.size_of_struct = (NxDword)sizeof(req); req.op = NX_JOB_READ; req.offset = 0x00; req.length = 1; rc = s_host->ExecSync(ctx, &req, &value, (NxWord)sizeof(value));

ExecSync() 是 Plugin 同步存取硬體的唯一入口:你交一張「請求單」,它直接在目前這條 I2C Worker 執行緒上同步執行,不排進佇列,硬體回應之後把結果放進你給的緩衝區才返回。逐行看:

  • memset(&req, 0, ...):整張單先清成 0。全 0 就是預設值:位址 0 代表「用這次掛載當下的位址」 (使用者可能用 addr 指令改過,所以不要自己填 HELLO_IC_ADDR),bank 與使用的後端也同樣沿用掛載的設定。
  • req.size_of_struct:填這張單自己的大小。API 以後可能在結構結尾加欄位, Core 靠這個值知道你用的是哪一版。每次都要填。
  • req.op = NX_JOB_READ:這是一次讀取。還有寫入、讀改寫等。
  • req.offset = 0x00、req.length = 1:從暫存器 0x00 開始讀 1 個位元組。
  • ExecSync(ctx, &req, &value, sizeof(value)):最後兩個參數是接收資料的緩衝區與它的大小。 回傳 ERR_OK 是成功,否則是負的錯誤碼。

失敗時把錯誤碼寫進 Log(NX_LOG_WARN)並原樣回傳,主程式會顯示給使用者。

最重要的規則:為什麼放在指令裡

ExecSync() 只能在 I2C Worker Thread 上呼叫。 如果你把同一段程式放進 init() (UI Thread),它會回傳 ERR_WRONG_THREAD(-85),而且不會碰硬體。 自訂指令的處理函式剛好跑在 Worker Thread,所以在這裡讀最安全,畫面也不會被卡住。

你看到原因與處置
read 0x00 failed, rc=-85這段程式放錯 callback,寫進了 init() 或其他 UI Thread callback。硬體存取只能在 Worker Thread 上的 callback
read 0x00 failed, rc=-40沒接 dongle 或後端開不起來。沒有硬體就用 --dongle mock

規則細節見生命週期與執行緒與讀寫硬體的三種方式。

建置、載入、執行

  1. 重新建置,把新的 hello_ic.dll 複製進 plugins\,關掉主程式重開。

  2. 啟動主程式(沒有硬體就加 --dongle mock):

    plugin switch hello_ic read

Log 出現讀到的值:

終端機版的 I2C Bus Log 面板,一行 INFO:hello_ic: reg 0x00 = 0x54
終端機版:read 讀 0x58 的暫存器 0x00(點圖看完整原圖)
視窗版的 I2C Bus Log 面板,一行 INFO:hello_ic: reg 0x00 = 0x54
視窗版:同一筆

這兩張圖是接著實體 IC 拍的:0x58 的暫存器 0x00 讀回 0x54(ASCII 的 T)。你的數字取決於你的 IC; 拿去跟資料手冊對,值對得上,就代表位址、位移、接線都正確。

下一步

步驟 4:Widget 面板:不用打指令,按一顆按鈕就讀。