RaspberryPiのSPI通信について

Question

###具体的な問題の内容
--まず、回路関係やプログラミング関係に関しては初心者であることを先に申し上げておきます。--

RaspberryPiのSPI通信でステッピングモーターを動かし装置を動作させようとしています。
現在はRaspberryPiでモーターを動かす練習をしています。

今回、RaspberryPi単体でステッピングモーターを6つ動かしたいと思っています。モーターはそれぞれ違う動きをします。

---

モーター：バイポーラ　ステッピングモーターＳＭ－４２ＢＹＧ０１１
ドライバ：Ｌ６４７０使用　ステッピングモータードライブキット

直面した問題

RaspberryPiの「SPIO CS0」と「SPIO CS1」の２ピンに対してドライバー６個とモーターを6個つなげようとした時にピンが足りなくなってしまう事態に気が付きました。そこで何か解決策はないのかと模索中ですが、今ひとつです。

ピンが足りないことをカバーできる部品や方法はないでしょうか？
例えばRaspberryPiを2つ追加し、3つのRaspberryPiを同期させながらモーターを制御するなどでも可能でしょうか？

Answer 1

spi通信というのはmosi,miso,sclkは共通です。
それだと誰と通信してるか判断できないので、
通信相手一つ一つに固有のcs(チップセレクト)をつなげて識別します。
通信したい相手のcsだけLレベルにすることでその相手と通信するという取り決めです。

そういうわけなので、別にcsは専用ピンでなくても比較的簡単に代用できます。

SPI通信の大まかな手順は

1. CSを下げる
2. SCLKを動かしながらデータを送受信する（再現が難しい）
3. CSを上げる

となります
SPI通信をやってくれる関数があったとすると、この手順を勝手にやってくれるわけです。

ですので、CSをGPIOで代用する場合

1. GPIOを下げる
2. 適当なダミーのチャンネルでSPI通信の関数を呼ぶ
3. GPIOを上げる

とすれば、動きは再現できます。
ただし、ダミーで使ったCSも同時に下がってしまうので、このCSは繋がないでおく必要があります。

Comments

[Ryupe]

回答ありがとうございます。

つまりCSピンが足りない分をGPIOピンで代用して通信ができるということですね？
私はPython3のwiringPiでプログラムを書いています。
その場合どのようなコーディングをすると実現できるのでしょうか？
今、私が作成途中のコードをそのまま丸投げで以下に(すみません。。)
---------------------------------
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import wiringpi2 as wp
import time
import struct
import sys

L6470_SPI_SPEED = 1000000

# PIN の設定
BUSY_PIN_0 = 21
wp.wiringPiSetupGpio()
io = wp.GPIO(wp.GPIO.WPI_MODE_GPIO)
io.pinMode(BUSY_PIN_0,io.INPUT)
#io.digitalWrite(8,io.LOW)
print("***OK SET PIN***")

def L6470_write(channel, data):
bydata = struct.pack("B", data)
print(bydata)

wp.wiringPiSPIDataRW(channel, bydata)

def RESET():
L6470_write(0, 0x00)
L6470_write(0, 0x00)
L6470_write(0, 0x00)
L6470_write(0, 0x00)
L6470_write(0, 0xc0)

def SETUP():
#ACC加速係数
L6470_write(0, 0x05)
L6470_write(0, 0x00)
L6470_write(0, 0x10)

#MAX_SPEED設定
L6470_write(0, 0x09)
#L6470_write(0, 0x00)
L6470_write(0, 0x10)

def L6470_MOVE(channel,n_step):
# 方向検出。
if (n_step < 0):
dir = 0x40
stp = -1 * n_step
else:
dir = 0x41
stp = n_step

# 送信バイトデータ生成。
stp_h = (0x3F0000 & stp) >> 16
stp_m = (0x00FF00 & stp) >> 8
stp_l = (0x0000FF & stp)

# コマンド（レジスタアドレス）送信。
L6470_write(channel, dir)
# データ送信。
L6470_write(channel, stp_h)
L6470_write(channel, stp_m)
L6470_write(channel, stp_l)

while( io.digitalRead(pin) == 0 ):
pass

if __name__=="__main__":

wp.wiringPiSPISetup (0, L6470_SPI_SPEED)
RESET()
print("***OK RESET***")

SETUP()
print("***OK SET UP***")

#正転せよ
L6470_MOVE(0, 35000)

[ozwk]

足りない分ではなく、cs全部です。

正規のcsは通信の際に操作されてしまうので。

対象のcsとなるgpioを下げる
spi通信する
済んだら下げたgpioを上げる

[ozwk]

ちなみに6本もGPIO使うのはちょっと・・・という場合は
デコーダ（例えばhttp://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/cd54hc154.pdf）を使うという手があります。

[Ryupe]

なるほど。
出来るならラズパイのみで完結させたいので、前者の方法を選ばせてもらいます。

ありがとうございました。