Dies ist die Beschreibung der MATLAB/Octave API Bindings für das IO-4 Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des IO-4 Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.
Eine Installationanleitung für die MATLAB/Octave API Bindings ist Teil deren allgemeine Beschreibung.
Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).
Download (matlab_example_input.m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | function matlab_example_input()
import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletIO4;
HOST = 'localhost';
PORT = 4223;
UID = 'XYZ'; % Change XYZ to the UID of your IO-4 Bricklet
ipcon = IPConnection(); % Create IP connection
io = handle(BrickletIO4(UID, ipcon), 'CallbackProperties'); % Create device object
ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
% Don't use device before ipcon is connected
% Get current value as bitmask
valueMask = io.getValue();
fprintf('Value Mask: %s\n', dec2bin(valueMask));
input('Press key to exit\n', 's');
ipcon.disconnect();
end
|
Download (matlab_example_output.m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | function matlab_example_output()
import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletIO4;
HOST = 'localhost';
PORT = 4223;
UID = 'XYZ'; % Change XYZ to the UID of your IO-4 Bricklet
ipcon = IPConnection(); % Create IP connection
io = handle(BrickletIO4(UID, ipcon), 'CallbackProperties'); % Create device object
ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
% Don't use device before ipcon is connected
% Set pin 1 to output low
io.setConfiguration(bitshift(1, 1), 'o', false);
% Set pin 2 and 3 to output high
io.setConfiguration(bitor(bitshift(1, 2), bitshift(1, 3)), 'o', true);
input('Press key to exit\n', 's');
ipcon.disconnect();
end
|
Download (matlab_example_interrupt.m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 | function matlab_example_interrupt()
import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletIO4;
HOST = 'localhost';
PORT = 4223;
UID = 'XYZ'; % Change XYZ to the UID of your IO-4 Bricklet
ipcon = IPConnection(); % Create IP connection
io = handle(BrickletIO4(UID, ipcon), 'CallbackProperties'); % Create device object
ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
% Don't use device before ipcon is connected
% Register interrupt callback to function cb_interrupt
set(io, 'InterruptCallback', @(h, e) cb_interrupt(e));
% Enable interrupt on pin 0
io.setInterrupt(bitshift(1, 0));
input('Press key to exit\n', 's');
ipcon.disconnect();
end
% Callback function for interrupt callback
function cb_interrupt(e)
fprintf('Interrupt Mask: %s\n', dec2bin(e.interruptMask));
fprintf('Value Mask: %s\n', dec2bin(e.valueMask));
fprintf('\n');
end
|
Download (octave_example_output.m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | function octave_example_output()
more off;
HOST = "localhost";
PORT = 4223;
UID = "XYZ"; % Change XYZ to the UID of your IO-4 Bricklet
ipcon = javaObject("com.tinkerforge.IPConnection"); % Create IP connection
io = javaObject("com.tinkerforge.BrickletIO4", UID, ipcon); % Create device object
ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
% Don't use device before ipcon is connected
% Set pin 1 to output low
io.setConfiguration(bitshift(1, 1), "o", false);
% Set pin 2 and 3 to output high
io.setConfiguration(bitor(bitshift(1, 2), bitshift(1, 3)), "o", true);
input("Press key to exit\n", "s");
ipcon.disconnect();
end
|
Download (octave_example_input.m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 | function octave_example_input()
more off;
HOST = "localhost";
PORT = 4223;
UID = "XYZ"; % Change XYZ to the UID of your IO-4 Bricklet
ipcon = javaObject("com.tinkerforge.IPConnection"); % Create IP connection
io = javaObject("com.tinkerforge.BrickletIO4", UID, ipcon); % Create device object
ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
% Don't use device before ipcon is connected
% Get current value as bitmask
valueMask = io.getValue();
fprintf("Value Mask: %s\n", dec2bin(java2int(valueMask)));
input("Press key to exit\n", "s");
ipcon.disconnect();
end
function int = java2int(value)
if compare_versions(version(), "3.8", "<=")
int = value.intValue();
else
int = value;
end
end
|
Download (octave_example_interrupt.m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 | function octave_example_interrupt()
more off;
HOST = "localhost";
PORT = 4223;
UID = "XYZ"; % Change XYZ to the UID of your IO-4 Bricklet
ipcon = javaObject("com.tinkerforge.IPConnection"); % Create IP connection
io = javaObject("com.tinkerforge.BrickletIO4", UID, ipcon); % Create device object
ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
% Don't use device before ipcon is connected
% Register interrupt callback to function cb_interrupt
io.addInterruptCallback(@cb_interrupt);
% Enable interrupt on pin 0
io.setInterrupt(bitshift(1, 0));
input("Press key to exit\n", "s");
ipcon.disconnect();
end
% Callback function for interrupt callback
function cb_interrupt(e)
fprintf("Interrupt Mask: %s\n", dec2bin(java2int(e.interruptMask)));
fprintf("Value Mask: %s\n", dec2bin(java2int(e.valueMask)));
fprintf("\n");
end
function int = java2int(value)
if compare_versions(version(), "3.8", "<=")
int = value.intValue();
else
int = value;
end
end
|
Prinzipiell kann jede Methode der MATLAB Bindings eine TimeoutException
werfen. Diese Exception wird
geworfen wenn das Gerät nicht antwortet. Wenn eine Kabelverbindung genutzt
wird, ist es unwahrscheinlich, dass die Exception geworfen wird (unter der
Annahme, dass das Gerät nicht abgesteckt wird). Bei einer drahtlosen Verbindung
können Zeitüberschreitungen auftreten, sobald die Entfernung zum Gerät zu
groß wird.
Neben der TimeoutException
kann auch noch eine NotConnectedException
geworfen werden, wenn versucht wird mit einem Brick oder Bricklet zu
kommunizieren, aber die IP Connection nicht verbunden ist.
Da die MATLAB Bindings auf Java basieren und Java nicht mehrere Rückgabewerte unterstützt und eine Referenzrückgabe für elementare Type nicht möglich ist, werden kleine Klassen verwendet, die nur aus Member-Variablen bestehen. Die Member-Variablen des zurückgegebenen Objektes werden in der jeweiligen Methodenbeschreibung erläutert.
Das Package für alle Brick/Bricklet Bindings und die IP Connection ist
com.tinkerforge.*
Alle folgend aufgelisteten Methoden sind Thread-sicher.
BrickletIO4
(String uid, IPConnection ipcon)¶Parameter: |
|
---|---|
Rückgabe: |
|
Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid
.
In MATLAB:
import com.tinkerforge.BrickletIO4;
io4 = BrickletIO4("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);
In Octave:
io4 = java_new("com.tinkerforge.BrickletIO4", "YOUR_DEVICE_UID", ipcon);
Dieses Objekt kann benutzt werden, nachdem die IP Connection verbunden ist.
BrickletIO4.
setValue
(short valueMask)¶Parameter: |
|
---|
Setzt den Ausgangszustand (logisch 1 oder logisch 0) mittels einer Bitmaske (4Bit). Eine 1 in der Bitmaske bedeutet logisch 1 und eine 0 in der Bitmaske bedeutet logisch 0.
Beispiel: Der Wert 3 bzw. 0b0011 setzt die Pins 0-1 auf logisch 1 und die Pins 2-3 auf logisch 0.
Alle laufenden Monoflop Timer werden abgebrochen, wenn diese Funktion aufgerufen wird.
Bemerkung
Diese Funktion bewirkt keine Änderung an Pins die als Eingang konfiguriert sind.
Pull-Up Widerstände können mit setConfiguration()
zugeschaltet werden.
BrickletIO4.
getValue
()¶Rückgabe: |
|
---|
Gibt eine Bitmaske der aktuell gemessenen Zustände zurück. Diese Funktion gibt die Zustände aller Pins zurück, unabhängig ob diese als Ein- oder Ausgang konfiguriert sind.
BrickletIO4.
setConfiguration
(short selectionMask, char direction, boolean value)¶Parameter: |
|
---|
Konfiguriert den Zustand und die Richtung eines angegebenen Pins. Mögliche Richtungen sind 'i' und 'o' für Ein- und Ausgang.
Wenn die Richtung als Ausgang konfiguriert ist, ist der Zustand entweder logisch 1 oder logisch 0 (gesetzt als true oder false).
Wenn die Richtung als Eingang konfiguriert ist, ist der Zustand entweder Pull-Up oder Standard (gesetzt als true oder false).
Beispiele:
Laufende Monoflop Timer für die angegebenen Pins werden abgebrochen, wenn diese Funktion aufgerufen wird.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für direction:
BrickletIO4.
getConfiguration
()¶Rückgabeobjekt: |
|
---|
Gibt eine Bitmaske für die Richtung und eine Bitmaske für den Zustand der Pins zurück. Eine 1 in der Bitmaske für die Richtung bedeutet Eingang und eine 0 in der Bitmaske bedeutet Ausgang.
Beispiel: Ein Rückgabewert von (3, 5) bzw. (0b0011, 0b0101) für Richtung und Zustand bedeutet:
BrickletIO4.
getEdgeCount
(short pin, boolean resetCounter)¶Parameter: |
|
---|---|
Rückgabe: |
|
Gibt den aktuellen Wert des Flankenzählers für den ausgewählten Pin zurück. Die
zu zählenden Flanken können mit setEdgeCountConfig()
konfiguriert werden.
Wenn reset counter auf true gesetzt wird, wird der Zählerstand direkt nach dem auslesen auf 0 zurückgesetzt.
Neu in Version 2.0.1 (Plugin).
BrickletIO4.
setMonoflop
(short selectionMask, short valueMask, long time)¶Parameter: |
|
---|
Konfiguriert einen Monoflop für die Pins, wie mittels der 4 Bit langen Bitmaske des ersten Parameters festgelegt. Die festgelegten Pins müssen als Ausgänge konfiguriert sein. Als Eingänge konfigurierte Pins werden ignoriert.
Der zweite Parameter ist eine Bitmaske mit den gewünschten Zustanden der festgelegten Ausgangspins. Eine 1 in der Bitmaske bedeutet logisch 1 und eine 0 in der Bitmaske bedeutet logisch 0.
Der dritte Parameter stellt die Zeit dar, welche die Pins den Zustand halten sollen.
Wenn diese Funktion mit den Parametern (9, 1, 1500) bzw. (0b1001, 0b0001, 1500) aufgerufen wird: Pin 0 wird auf logisch 1 und Pin 3 auf logisch 0 gesetzt. Nach 1,5s wird Pin 0 wieder logisch 0 und Pin 3 logisch 1 gesetzt.
Ein Monoflop kann zur Ausfallsicherung verwendet werden. Beispiel: Angenommen ein RS485 Bus und ein IO-4 Bricklet ist an ein Slave Stapel verbunden. Jetzt kann diese Funktion sekündlich, mit einem Zeitparameter von 2 Sekunden, aufgerufen werden. Der Pin wird die gesamte Zeit im Zustand logisch 1 sein. Wenn jetzt die RS485 Verbindung getrennt wird, wird der Pin nach spätestens zwei Sekunden in den Zustand logisch 0 wechseln.
BrickletIO4.
getMonoflop
(short pin)¶Parameter: |
|
---|---|
Rückgabeobjekt: |
|
Gibt (für den angegebenen Pin) den aktuellen Zustand und die Zeit, wie von
setMonoflop()
gesetzt, sowie die noch verbleibende Zeit bis zum
Zustandswechsel, zurück.
Wenn der Timer aktuell nicht läuft, ist die noch verbleibende Zeit 0.
BrickletIO4.
setSelectedValues
(short selectionMask, short valueMask)¶Parameter: |
|
---|
Setzt den Ausgangszustand (logisch 1 oder logisch 0) mittels einer Bitmaske, entsprechend der Selektionsmaske. Die Bitmaske hat eine Länge von 4 Bit, true bedeutet logisch 1 und false logisch 0.
Beispiel: Die Parameter (9, 4) bzw (0b0110, 0b0100) setzen den Pin 1 auf logisch 0 und den Pin 2 auf logisch 1. Die Pins 0 und 3 bleiben unangetastet.
Laufende Monoflop Timer für die ausgewählten Pins werden abgebrochen, wenn diese Funktion aufgerufen wird.
Bemerkung
Diese Funktion bewirkt keine Änderung an Pins die als Eingang konfiguriert sind.
Pull-Up Widerstände können mit setConfiguration()
zugeschaltet werden.
BrickletIO4.
setEdgeCountConfig
(short selectionMask, short edgeType, short debounce)¶Parameter: |
|
---|
Konfiguriert den Flankenzähler für die ausgewählten Pins.
Der edge type Parameter konfiguriert den zu zählenden Flankentyp. Es können steigende, fallende oder beide Flanken gezählt werden für Pins die als Eingang konfiguriert sind. Mögliche Flankentypen sind:
Durch das Konfigurieren wird der Wert des Flankenzählers auf 0 zurückgesetzt.
Falls unklar ist was dies alles bedeutet, kann diese Funktion einfach ignoriert werden. Die Standardwerte sind in fast allen Situationen OK.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für edgeType:
Neu in Version 2.0.1 (Plugin).
BrickletIO4.
getEdgeCountConfig
(short pin)¶Parameter: |
|
---|---|
Rückgabeobjekt: |
|
Gibt den Flankentyp sowie die Entprellzeit für den ausgewählten Pin zurück,
wie von setEdgeCountConfig()
gesetzt.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für edgeType:
Neu in Version 2.0.1 (Plugin).
BrickletIO4.
getIdentity
()¶Rückgabeobjekt: |
|
---|
Gibt die UID, die UID zu der das Bricklet verbunden ist, die Position, die Hard- und Firmware Version sowie den Device Identifier zurück.
Die Position ist 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g' oder 'h' (Bricklet Anschluss). Ein Bricklet hinter einem Isolator Bricklet ist immer an Position 'z'.
Eine Liste der Device Identifier Werte ist hier zu finden. Es gibt auch eine Konstante für den Device Identifier dieses Bricklets.
BrickletIO4.
setDebouncePeriod
(long debounce)¶Parameter: |
|
---|
Setzt die Entprellperiode der InterruptCallback
Callback.
Beispiel: Wenn dieser Wert auf 100 gesetzt wird, erhält man den Interrupt maximal alle 100ms. Dies ist notwendig falls etwas prellendes an das IO-4 Bricklet angeschlossen ist, wie z.B. eine Taste.
BrickletIO4.
getDebouncePeriod
()¶Rückgabe: |
|
---|
Gibt die Entprellperiode zurück, wie von setDebouncePeriod()
gesetzt.
BrickletIO4.
setInterrupt
(short interruptMask)¶Parameter: |
|
---|
Setzt durch eine Bitmaske die Pins für welche der Interrupt aktiv ist. Interrupts werden ausgelöst bei Änderung des Spannungspegels eines Pins, z.B. ein Wechsel von logisch 1 zu logisch 0 und logisch 0 zu logisch 1.
Beispiel: Eine Interrupt Bitmaske von 10 bzw. 0b1010 aktiviert den Interrupt für die Pins 1 und 3.
Der Interrupt wird mit dem InterruptCallback
Callback zugestellt.
BrickletIO4.
getInterrupt
()¶Rückgabe: |
|
---|
Gibt die Interrupt Bitmaske zurück, wie von setInterrupt()
gesetzt.
Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung wird mit MATLABs "set" Funktion durchgeführt. Die Parameter sind ein Gerätobjekt, der Callback-Name und die Callback-Funktion. Hier ein Beispiel in MATLAB:
function my_callback(e)
fprintf('Parameter: %s\n', e.param);
end
set(device, 'ExampleCallback', @(h, e) my_callback(e));
Die Octave Java Unterstützung unterscheidet sich hier von MATLAB, die "set" Funktion kann hier nicht verwendet werden. Die Registrierung wird in Octave mit "add*Callback" Funktionen des Gerätobjekts durchgeführt. Hier ein Beispiel in Octave:
function my_callback(e)
fprintf("Parameter: %s\n", e.param);
end
device.addExampleCallback(@my_callback);
Es ist möglich mehrere Callback-Funktion hinzuzufügen und auch mit einem korrespondierenden "remove*Callback" wieder zu entfernen.
Die Parameter des Callbacks werden der Callback-Funktion als Felder der
Struktur e
übergeben. Diese ist von der java.util.EventObject
Klasse
abgeleitete. Die verfügbaren Callback-Namen mit den entsprechenden
Strukturfeldern werden unterhalb beschrieben.
Bemerkung
Callbacks für wiederkehrende Ereignisse zu verwenden ist immer zu bevorzugen gegenüber der Verwendung von Abfragen. Es wird weniger USB-Bandbreite benutzt und die Latenz ist erheblich geringer, da es keine Paketumlaufzeit gibt.
BrickletIO4.
InterruptCallback
¶Event-Objekt: |
|
---|
Dieser Callback wird ausgelöst sobald eine Änderung des Spannungspegels
detektiert wird, an Pins für welche der Interrupt mit setInterrupt()
aktiviert wurde.
Die Rückgabewerte sind eine Bitmaske der aufgetretenen Interrupts und der aktuellen Zustände.
Beispiele:
In MATLAB kann die set()
Function verwendet werden um diesem Callback eine
Callback-Function zuzuweisen.
In Octave kann diesem Callback mit addInterruptCallback()
eine Callback-Function
hinzugefügt werden. Eine hinzugefügter Callback-Function kann mit
removeInterruptCallback()
wieder entfernt werden.
BrickletIO4.
MonoflopDoneCallback
¶Event-Objekt: |
|
---|
Dieser Callback wird ausgelöst, wenn ein Monoflop Timer abläuft (0 erreicht). Parameter enthalten die beteiligten Pins als Bitmaske und den aktuellen Zustand als Bitmaske (der Zustand nach dem Monoflop).
In MATLAB kann die set()
Function verwendet werden um diesem Callback eine
Callback-Function zuzuweisen.
In Octave kann diesem Callback mit addMonoflopDoneCallback()
eine Callback-Function
hinzugefügt werden. Eine hinzugefügter Callback-Function kann mit
removeMonoflopDoneCallback()
wieder entfernt werden.
Virtuelle Funktionen kommunizieren nicht mit dem Gerät selbst, sie arbeiten nur auf dem API Bindings Objekt. Dadurch können sie auch aufgerufen werden, ohne das das dazugehörige IP Connection Objekt verbunden ist.
BrickletIO4.
getAPIVersion
()¶Rückgabeobjekt: |
|
---|
Gibt die Version der API Definition zurück, die diese API Bindings implementieren. Dies ist weder die Release-Version dieser API Bindings noch gibt es in irgendeiner Weise Auskunft über den oder das repräsentierte(n) Brick oder Bricklet.
BrickletIO4.
getResponseExpected
(byte functionId)¶Parameter: |
|
---|---|
Rückgabe: |
|
Gibt das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktions IDs zurück. Es ist true falls für die Funktion beim Aufruf eine Antwort erwartet wird, false andernfalls.
Für Getter-Funktionen ist diese Flag immer gesetzt und kann nicht entfernt
werden, da diese Funktionen immer eine Antwort senden. Für
Konfigurationsfunktionen für Callbacks ist es standardmäßig gesetzt, kann aber
entfernt werden mittels setResponseExpected()
. Für Setter-Funktionen ist
es standardmäßig nicht gesetzt, kann aber gesetzt werden.
Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für functionId:
BrickletIO4.
setResponseExpected
(byte functionId, boolean responseExpected)¶Parameter: |
|
---|
Ändert das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktion IDs. Diese Flag kann nur für Setter-Funktionen (Standardwert: false) und Konfigurationsfunktionen für Callbacks (Standardwert: true) geändert werden. Für Getter-Funktionen ist das Flag immer gesetzt.
Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für functionId:
BrickletIO4.
setResponseExpectedAll
(boolean responseExpected)¶Parameter: |
|
---|
Ändert das Response-Expected-Flag für alle Setter-Funktionen und Konfigurationsfunktionen für Callbacks diese Gerätes.
BrickletIO4.
DEVICE_IDENTIFIER
¶Diese Konstante wird verwendet um ein IO-4 Bricklet zu identifizieren.
Die getIdentity()
Funktion und der
IPConnection.EnumerateCallback
Callback der IP Connection haben ein deviceIdentifier
Parameter um den Typ
des Bricks oder Bricklets anzugeben.
BrickletIO4.
DEVICE_DISPLAY_NAME
¶Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines IO-4 Bricklet dar.