・2023/04/20
Arduino用の GPIO駆動の I2Cライブラリ、SoftWireの一覧表、AceWireが良さげ
(GPIO driven I2C library for Arduino、List of SoftWire、AceWire is Great)
Tags: [電子工作]
● ESP32-C3は I2Cが 1chしかないので GPIO駆動の SoftWireが必要になりました
と言う事で安直に Arduinoのライブラリ検索で SoftWireで検索したら
stevemarple / SoftWire
SoftWire is a software I2C implementation for Arduino and other Wiring-type environments.
が出てきたのでそれを採用しました。
そして、その SoftWireは下記の SSD1306Asciiと言う OLEDのライブラリで使用するつもりだったので下記のプルリク（機能強化の改善案）を出しました。
Add support SoftWire for non AVR #108
すると、SSD1306Asciiの開発者から「SoftWireのライブラリは沢山あるよ。templateを使って実装するつもり」と言う回答と共に主な SoftWireの一覧表を提示してくれました。
その中のコメントには「AceWireが great resource」と言っております。
私も一通り眺めた感じでは AceWireは interfaceを使っており、実装的に一番優れていると思いました。（拡張性や横展開が色々可能、但し導入には若干の作法が必要）
と言う訳で、先ずは SoftWireの一覧を示します。
私が実際に動かして試したのは、
AceWire
SoftWire
だけです。
● AceWireと SoftWireの比較
SSD1306Asciiの OLEDのサンプルを SSD1306AsciiWire.hを templateを使う様に改造して比較しました。
| ライブラリの種類 | AceWire | SoftWire |
| ESP32-C3で動く？ | 動く | 動く |
| ESP32-C3 Sketch uses | 238618 bytes | 239622 bytes |
| ESP32-C3 Global variables | 16228 bytes | 16324 bytes |
| RP2040で動く？ | 動く | 動かない |
| RP2040 Sketch uses | 54780 bytes | 55628 bytes |
| RP2040 Global variables | 9008 bytes | 9100 bytes |
| AVRで動く？ | 動く | 動く |
| AVR ATmega Sketch uses | 4492 bytes | 5952 bytes |
| AVR ATmega Global variables | 463 bytes | 549 bytes |
| Arduino UNO R4で動く？ | 動く | 動く |
| Arduino UNO R4 Sketch uses | 61000 bytes | 61840 bytes |
| Arduino UNO R4 Global variables | 5756 bytes | 5844 bytes |
※ RP2040で SoftWireの場合、波形にパルスが有り OLEDが動かなかった
● AceWireの補足
RP2040の場合は "Platforms using ArduinoCore-API not supported"で怒られるので
#undef ARDUINO_API_VERSION
をしています。
※ Arduino UNO R4も同様に怒られますが同じ方法で回避できます。
#include "SSD1306AsciiWireT.h"
// Blacklist platforms using https://github.com/arduino/ArduinoCore-api due to
// incompatibilities.
// #error Platforms using ArduinoCore-API not supported
#undef ARDUINO_API_VERSION
#include <AceWire.h>
using ace_wire::SimpleWireInterface;
const uint8_t DELAY_MICROS = 1;
using WireInterface = SimpleWireInterface;
WireInterface wireInterface(OLED_SDA, OLED_SCL, DELAY_MICROS);
#define WireOled wireInterface
SSD1306AsciiWireT<WireInterface*> oled = SSD1306AsciiWireT<WireInterface*>(&WireOled);
● SoftWireの補足
32バイトの I2C送信バッファをメモリ上に確保しています。
#include "SSD1306AsciiWireT.h"
#include <SoftWire.h>
SoftWire WireOled = SoftWire(OLED_SDA, OLED_SCL);
SSD1306AsciiWireT<SoftWire*> oled = SSD1306AsciiWireT<SoftWire*>(&WireOled);
static uint8_t txBuffer[32];
WireOled.setTxBuffer(txBuffer, 32);
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