feat(pybot): bot4cj 的 Python 迁移版（.mt 解析 + 硬件驱动 + 插件系统）
- parser: FSM 解析器与仓颉版逐语义对齐，修 S01/S02/S04/Q05 - robot/hardvars: 六类硬件变量工厂，修 r.cj:911 重名 FIXME、Q07 倒序释放 - plugin: Python 插件替代 Lua 桥接，修 S07 三级路径查找 - hd: i2c(每fd锁 Q03/S06)/spi/servo/kalman/mpu6050(S05/Q06)/speaker(S03 实声) - modules: PCA9685 与 Lua 版逐字节对齐；ADS1115 重写(experimental)；ADS1256 空桩 - tests: 42 项 pytest 全绿（Mock 总线 journal 断言） - CLI: --dry-run / --test roundtrip / --verbose；运行时零第三方依赖
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@@ -0,0 +1,56 @@
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"""ADS1115 16 位 I2C ADC 插件（experimental）
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⚠️ bot4cj/modules/ADS1115.lua 是 PCA9685 的复制残片（引用未定义的
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prescale、写的是 PCA9685 寄存器，运行必错），无忠实移植价值。
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本文件按 ADS1115 数据手册写干净的最小单次转换实现，未经实机验证。
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ctx 元数据：name / fd（I2C 引用展开）/ address（如 "0x48"）
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call 实时参数：channel（0~3，单端输入 AINx）
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call 返回：{"raw": 有符号 16 位原始值, "voltage": 电压（±4.096V 量程）}
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"""
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import logging
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import struct
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import time
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from pybot.hd import i2c
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log = logging.getLogger("pybot.modules.ADS1115")
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REG_CONVERSION = 0x00
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REG_CONFIG = 0x01
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# 单次转换配置：OS=1(开始) | MUX=100+ch(单端) | PGA=001(±4.096V) | MODE=1(单次)
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# 低字节：DR=100(128SPS) | 比较器禁用(11)
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_CONFIG_HI_BASE = 0b1_100_001_1 # channel 0，其余通道 MUX +ch
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_CONFIG_LO = 0b100_0_0_0_11
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FSR = 4.096 # 满量程 ±4.096V
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def build(ctx):
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"""无需初始化（单次转换模式按需触发），仅校验设备可达"""
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fd = int(ctx["fd"])
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addr = int(str(ctx["address"]), 0)
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log.info("ADS1115 build (experimental): fd=%d addr=0x%02X", fd, addr)
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return {"result": "OK"}
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def call(ctx):
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"""触发一次单次转换并读回结果"""
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fd = int(ctx["fd"])
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addr = int(str(ctx["address"]), 0)
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channel = int(ctx.get("channel", 0)) & 0x03
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config_hi = _CONFIG_HI_BASE + (channel << 4)
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with i2c.transaction(fd):
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i2c.set_addr(fd, addr)
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i2c.write_block(fd, REG_CONFIG, bytes([config_hi, _CONFIG_LO]))
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time.sleep(0.009) # 128SPS 一次转换约 8ms
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data = i2c.read_block(fd, REG_CONVERSION, 2)
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raw = struct.unpack(">h", data)[0] # 大端有符号 16 位
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return {"result": "OK", "raw": raw, "voltage": raw * FSR / 32768.0}
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def destroy(ctx):
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"""单次转换模式空闲即低功耗，无需复位"""
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log.info("ADS1115 destroy")
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return {"result": "OK"}
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@@ -0,0 +1,24 @@
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"""ADS1256 24 位 SPI ADC 插件 —— 对应 bot4cj/modules/ADS1256.lua（空桩）
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Lua 版即为空桩（无任何实现），保持同等状态：三个入口仅记日志。
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实机接入时参考 modules/SPI.py 取 fd 后经 pybot.hd.spi.transfer 实现。
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"""
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import logging
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log = logging.getLogger("pybot.modules.ADS1256")
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def build(ctx):
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log.warning("ADS1256 is a stub (not implemented), build ctx: %s", ctx)
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return {"result": "OK", "status": "stub"}
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def call(ctx):
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log.warning("ADS1256 is a stub (not implemented)")
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return {"result": "OK", "status": "stub"}
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def destroy(ctx):
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log.warning("ADS1256 is a stub (not implemented)")
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return {"result": "OK", "status": "stub"}
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@@ -0,0 +1,72 @@
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"""PCA9685 16 路 PWM 舵机控制器插件 —— 与 bot4cj/modules/PCA9685.lua 逐语义对齐
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pybot 插件协议：build(ctx) / call(ctx) / destroy(ctx)
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ctx 元数据来自 @PCA9685 块：
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name / fd（I2C 引用展开）/ address（原始字符串如 "0x40"）
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call 实时参数：channel（int）/ angle（int，0~180）
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"""
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import logging
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import time
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from pybot.hd import i2c
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log = logging.getLogger("pybot.modules.PCA9685")
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# MODE1 寄存器（0x00）控制位
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MODE1 = 0x00
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MODE1_RESTART = 0x80
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MODE1_SLEEP = 0x10
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||||
MODE1_AUTOINC = 0x20
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PRE_SCALE = 0xFE
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LED0_ON_L = 0x06 # 通道 0 PWM 寄存器组起点，每通道 4 个寄存器
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# 50Hz 预分频：25MHz / (4096 * 50Hz) - 1，四舍五入 = 121（与 Lua 版一致）
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PRESCALE_50HZ = int(25000000.0 / (4096.0 * 50.0) - 1.0 + 0.5)
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def _fd_addr(ctx):
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return int(ctx["fd"]), int(str(ctx["address"]), 0)
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def build(ctx):
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"""初始化：重启 → SLEEP → 设 prescale(50Hz) → 唤醒（寄存器序列与 Lua 版一致）"""
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fd, addr = _fd_addr(ctx)
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log.info("PCA9685 build: fd=%d addr=0x%02X prescale=%d",
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fd, addr, PRESCALE_50HZ)
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with i2c.transaction(fd):
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i2c.set_addr(fd, addr)
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i2c.write_reg(fd, MODE1, MODE1_RESTART) # 复位
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||||
time.sleep(0.005)
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||||
i2c.write_reg(fd, MODE1, MODE1_SLEEP) # 休眠（改 prescale 前提）
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||||
i2c.write_reg(fd, PRE_SCALE, PRESCALE_50HZ) # 50Hz
|
||||
i2c.write_reg(fd, MODE1, MODE1_AUTOINC) # 唤醒 + 自动递增
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||||
time.sleep(0.005)
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return {"result": "OK"}
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def call(ctx):
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"""写通道 PWM：0.5ms(0°) ~ 2.5ms(180°) 脉宽 @ 50Hz(20ms 周期)"""
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fd, addr = _fd_addr(ctx)
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channel = int(ctx["channel"])
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angle = float(ctx["angle"])
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width = 0.5 + 2.0 * angle / 180.0 # 脉宽 ms
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||||
offval = int(width * 4096.0 / 20.0) # 20ms 周期内的计数（floor）
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||||
reg = LED0_ON_L + 4 * channel
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||||
with i2c.transaction(fd):
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||||
i2c.set_addr(fd, addr)
|
||||
i2c.write_reg(fd, reg + 0, 0x00) # ON_L
|
||||
i2c.write_reg(fd, reg + 1, 0x00) # ON_H
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||||
i2c.write_reg(fd, reg + 2, offval & 0xFF) # OFF_L
|
||||
i2c.write_reg(fd, reg + 3, (offval >> 8) & 0xFF) # OFF_H
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return {"result": "OK"}
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def destroy(ctx):
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"""复位 PCA9685"""
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fd, addr = _fd_addr(ctx)
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log.info("PCA9685 destroy: fd=%d addr=0x%02X", fd, addr)
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||||
with i2c.transaction(fd):
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||||
i2c.set_addr(fd, addr)
|
||||
i2c.write_reg(fd, MODE1, MODE1_RESTART)
|
||||
return {"result": "OK"}
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@@ -0,0 +1,42 @@
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"""SPI 总线插件 —— 与 bot4cj/modules/SPI.lua 逐语义对齐
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@SPI 块元数据：name / path / spi_mode / bits / speed / delay
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build 打开并配置 spidev；call 返回 {"fd": fd}（供其他块引用展开）；
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destroy 关闭。模块级全局 _fd 即设备私有状态
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（pybot 每设备加载独立模块实例，与 Lua 每设备独立状态机等价）。
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"""
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import logging
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from pybot.hd import spi
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log = logging.getLogger("pybot.modules.SPI")
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_fd = -1 # 全局文件句柄（对应 SPI.lua 的 fd）
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def build(ctx):
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global _fd
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for key in ("path", "spi_mode", "bits", "speed", "delay"):
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if key not in ctx:
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return {"result": "ERR", "message": f"Invalid Arguments: {key}"}
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log.info("SPI build parameters: %s", ctx)
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_fd = spi.open_dev(ctx["path"])
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if _fd <= 0:
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return {"result": "ERR", "message": "Failed to open SPI file"}
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spi.setup(_fd, int(str(ctx["spi_mode"]), 0),
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int(ctx["bits"]), int(ctx["speed"]))
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return {"result": "OK", "fd": _fd}
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def call(ctx):
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||||
return {"fd": _fd}
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def destroy(ctx):
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||||
global _fd
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||||
log.info("SPI destroy, fd=%d", _fd)
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||||
if _fd > 0:
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spi.close_dev(_fd)
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_fd = -1
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return {"result": "OK"}
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