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使用 Xiao ESP32S3 通过 GPIO 控制 reSpeaker Flex

目标​

本指南将说明如何使用 I2C 接口在 XVF3800 语音处理器上读取和控制 GPIO 引脚。你将学会如何：

  • 读取 GPI 和 GPO 引脚状态
  • 理解 GPIO 映射及其用途
reSpeaker Flex XVF3800 线性阵列搭配 XIAO ESP32S3 reSpeaker Flex XVF3800 环形阵列搭配 XIAO ESP32S3
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GPIO 概览​

引脚名称方向功能
X1D09输入 (只读)启动按键状态 / GPI0
X1D13输入 (只读)悬空 / GPI1
X1D34输入 (只读)悬空 / GPI2
X0D11输出 (读写)悬空 / GPO，与 SPI MOSI 复用
X0D30输出 (读写)SD/FAULT 控制
X0D31输出 (读写)PA / 功放控制
X0D32输出 (读写)XMOS GPIO 1
X0D33输出 (读写)XMOS GPIO 2
X0D39输出 (读写)悬空 / GPO，与 SPI MISO 复用

读取 GPO 引脚状态​

目标：检查所有**具备输出能力的 GPIO（GPO）**的逻辑电平。 代码要点：

  • 使用以下参数发送读请求：
    • 资源 ID：20（GPO）
    • 命令 ID：0（GPO_READ_VALUES）
  • 按顺序读取 5 个 GPO 引脚状态：X0D11 → X0D30 → X0D31 → X0D33 → X0D39
  • 包含一个状态字节用于校验响应
#include <Wire.h>

#define XMOS_ADDR 0x2C  // I2C 7-bit address

#define GPO_SERVICER_RESID 20
#define GPO_SERVICER_RESID_GPO_READ_VALUES 0
#define GPO_GPO_READ_NUM_BYTES 5

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial);
  Wire.begin();
  delay(1000);
  Serial.println("XVF3800 GPO Read Test Starting...");
}

void loop() {
  uint8_t gpo_values[GPO_GPO_READ_NUM_BYTES] = {0};
  uint8_t status = 0xFF;

  bool success = read_gpo_values(gpo_values, &status);

  if (success) {
    Serial.print("I2C Communication SUCCESS. Status byte: 0x");
    Serial.print(status, HEX);
    Serial.print(" | GPO Output Values: ");
    for (uint8_t i = 0; i < GPO_GPO_READ_NUM_BYTES; i++) {
      Serial.print("0x");
      Serial.print(gpo_values[i], HEX);
      Serial.print(" ");
    }
    Serial.println();
  } else {
    Serial.println("Failed to read GPO values.");
  }

  delay(1000);
}

bool read_gpo_values(uint8_t *buffer, uint8_t *status) {
  const uint8_t resid = GPO_SERVICER_RESID;
  const uint8_t cmd = GPO_SERVICER_RESID_GPO_READ_VALUES | 0x80;
  const uint8_t read_len = GPO_GPO_READ_NUM_BYTES;

  // Step 1: Write command
  Wire.beginTransmission(XMOS_ADDR);
  Wire.write(resid);
  Wire.write(cmd);
  Wire.write(read_len + 1);
  uint8_t result = Wire.endTransmission();

  if (result != 0) {
    Serial.print("I2C Write Error: ");
    Serial.println(result);
    return false;
  }

  // Step 2: Read response (status + payload)
  Wire.requestFrom(XMOS_ADDR, (uint8_t)(read_len + 1));
  if (Wire.available() < read_len + 1) {
    Serial.println("I2C Read Error: Not enough data received.");
    return false;
  }

  *status = Wire.read();
  for (uint8_t i = 0; i < read_len; i++) {
    buffer[i] = Wire.read();
  }

  return true;
}


读取 GPI 引脚状态​

目标：检查具备输入能力的 GPIO 的状态（例如静音按键状态）。 代码要点：

  • 发送命令到：
    • 资源 ID：36（IO_CONFIG）
    • 命令 ID：6（GPI_VALUE_ALL）
  • 接收 3 个 GPI，分别表示 X1D09、X1D13 和 X1D34 的状态
#include <Wire.h>

#define XMOS_ADDR 0x2C  // I2C 7-bit address of XVF3800

// Resource and command IDs for GPI
#define IO_CONFIG_SERVICER_RESID 36
#define IO_CONFIG_SERVICER_RESID_GPI_READ_VALUES 0
#define GPI_READ_NUM_BYTES 3   // From header: IO_CONFIG_SERVICER_RESID_GPI_READ_VALUES_NUM_VALUES

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial);
  Wire.begin();
  delay(1000);
  Serial.println("XVF3800 GPI Read Test Starting...");
}

void loop() {
  uint8_t gpi_values[GPI_READ_NUM_BYTES] = {0};
  uint8_t status = 0xFF;

  bool success = read_gpi_values(gpi_values, &status);

  if (success) {
    Serial.print("I2C Communication SUCCESS. Status byte: 0x");
    Serial.print(status, HEX);
    Serial.print(" | GPI Input Values: ");
    for (uint8_t i = 0; i < GPI_READ_NUM_BYTES; i++) {
      Serial.print("0x");
      Serial.print(gpi_values[i], HEX);
      Serial.print(" ");
    }
    Serial.println();
  } else {
    Serial.println("Failed to read GPI values.");
  }

  delay(1000);
}

bool read_gpi_values(uint8_t *buffer, uint8_t *status) {
  const uint8_t resid = IO_CONFIG_SERVICER_RESID;
  const uint8_t cmd = IO_CONFIG_SERVICER_RESID_GPI_READ_VALUES | 0x80;  // Read command
  const uint8_t read_len = GPI_READ_NUM_BYTES;

  // Step 1: Send the command
  Wire.beginTransmission(XMOS_ADDR);
  Wire.write(resid);
  Wire.write(cmd);
  Wire.write(read_len + 1);  // +1 for status byte
  uint8_t result = Wire.endTransmission();

  if (result != 0) {
    Serial.print("I2C Write Error: ");
    Serial.println(result);
    return false;
  }

  // Step 2: Read response (status + payload)
  Wire.requestFrom(XMOS_ADDR, (uint8_t)(read_len + 1));
  if (Wire.available() < read_len + 1) {
    Serial.println("I2C Read Error: Not enough data received.");
    return false;
  }

  *status = Wire.read();  // first byte is status
  for (uint8_t i = 0; i < read_len; i++) {
    buffer[i] = Wire.read();
  }

  return true;
}

当你按下启动按键后，状态将会发生变化。

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