2. 光模块I2C寄存器读写自动化测试

任务目标

通过 I2C 总线访问光模块的 A0h 页寄存器：读取厂商信息（地址 20h–35h）、波长（60h–61h）、温度（96h–97h），并向用户可写寄存器（如 62h–63h）写入一个值后回读，确认写入与回读一致。

环境与依赖

• Python 3.8+，安装 smbus2：pip install smbus2
• Linux 主机已加载 i2c-dev，光模块挂在某条 I2C 总线上（示例用 /dev/i2c-1，模块地址 0x50）
• 用 i2cdetect -y 1 确认模块地址可见后再运行

寄存器约定

• 厂商信息：20h–35h，ASCII 字符串
• 波长：60h–61h，大端 16 位，单位 nm
• 温度：96h–97h，有符号 16 位，分辨率 1/256 ℃
• 可写测试寄存器：62h–63h（用户 EEPROM 区），大端 16 位

完整实现

import time
from smbus2 import SMBus

BUS = 1
ADDR = 0x50

def read_bytes(bus, addr, reg, n):
    return bus.read_i2c_block_data(addr, reg, n)

def write_word(bus, addr, reg, value):
    bus.write_i2c_block_data(addr, reg, [(value >> 8) & 0xFF, value & 0xFF])

def read_word(bus, addr, reg):
    d = bus.read_i2c_block_data(addr, reg, 2)
    return (d[0] << 8) | d[1]

def read_vendor(bus, addr):
    raw = read_bytes(bus, addr, 0x20, 0x16)
    return bytes(raw).decode("ascii", errors="replace").strip()

def read_wavelength(bus, addr):
    return read_word(bus, addr, 0x60)

def read_temperature(bus, addr):
    raw = read_word(bus, addr, 0x96)
    if raw >= 0x8000:
        raw -= 0x10000
    return raw / 256.0

def write_and_verify(bus, addr, reg, value):
    write_word(bus, addr, reg, value)
    time.sleep(0.05)
    got = read_word(bus, addr, reg)
    return got, got == value

def main():
    with SMBus(BUS) as bus:
        vendor = read_vendor(bus, ADDR)
        wl = read_wavelength(bus, ADDR)
        temp = read_temperature(bus, ADDR)
        print(f"Vendor : {vendor}")
        print(f"Wavelength: {wl} nm")
        print(f"Temperature: {temp:.2f} C")

        test_val = 0x5A5A
        got, ok = write_and_verify(bus, ADDR, 0x62, test_val)
        print(f"Write 0x{test_val:04X} -> read 0x{got:04X} : {'PASS' if ok else 'FAIL'}")

if __name__ == "__main__":
    main()

运行与验证

1. 运行：python i2c_test.py
2. 观察输出：厂商字符串应为可读 ASCII；波长应为合理数值（如 1310 nm）；温度应在环境温度附近。
3. 写入回读行显示 PASS 即表示 62h–63h 写入值与回读值一致，写入验证通过。
4. 若 i2cdetect 看不到 0x50，或运行报 OSError，先检查接线、总线号与模块供电。

执行流程