Cは古いが役に立つ（C#編）

README.md

Raspberry Pi 2のI2Cデバイスを、C#から使ってみる。
C標準のopenやread/writeといった低レベル関数を、 DllImportすることでC#から使えるようにしている。 こういうとき、C#だとCとの相互運用性が 意外と考えられていて、なかなか役に立つ。

DllImportでは、Cの関数に整数などのプリミティブはもちろん、 プリミティブの配列や文字列やポインタも渡して戻せる。 構造体も、多少手間がかかるがやりとりできる。 （ただし、ポインタを使うときは、unsafeキーワードが必要。 ちょっと特殊なので注意）

また、Cのヘッダ内の定数などはC#に自動で取り込んでくれないので、 自分で調べてC#コードに直打ちした。 RasPiのlibcの型とC#の型の対応も、 自力で調べればわかる。

• Cのunsigned char -> C#のbyte（Byte）
• Cのint -> C#のint(Int32)
• Cのunsigned long -> C#のuint(UInt32)

.Net FrameworkはWindows向けなので、 Raspbianでは使えないが、代わりにMonoが使える。 コンパイラのコマンドはmcs。

aptitude install mono-mcs
mcs I2CController.cs I2CReader.cs
./I2CController.exe

で実行できる。

I2CController.cs

using System;

class I2CController {
    static void Main() {
        string i2cFilename = "/dev/i2c-1";
        int i2cAddress = 0x68;
        try
        {
            var reader = I2CReader.Open(i2cFilename, i2cAddress);
            byte x = reader.GetDataAt(0x80);
            Console.WriteLine(x);
        }
        catch (Exception e) {
            Console.WriteLine(e);
        }
    }
}

I2CReader.cs

using System.IO;
using System.Runtime.InteropServices;

class I2CReader {
    const string LIBC = "libc.so.6";
    [DllImport(LIBC)]
    extern static int open(string pathname, int flag);
    [DllImport(LIBC)]
    extern static int ioctl(int fd, uint request, int arg);
    [DllImport(LIBC)]
    extern static int write(int file, byte[] buffer, int count);
    [DllImport(LIBC)]
    extern static int read(int file, byte[] buffer, int length);

    const int O_RDWR = 2;
    const int I2C_SLAVE = 1795;

    private readonly int file;
    public static I2CReader Open(string pathname, int i2cAddress)
    {
        int fd = open(pathname, O_RDWR);
        if (fd < 0)
            throw new IOException("open failed: " + fd.ToString());
        int iRet = ioctl(fd, I2C_SLAVE, i2cAddress);
        if (iRet < 0)
            throw new IOException("ioclt failed: " + iRet.ToString());
        return new I2CReader(fd);
    }

    public byte GetDataAt(byte address)
    {
        byte[] buff = { address };
        int wRet = write(file, buff, buff.Length);
        if (wRet != buff.Length)
            throw new IOException("write failed: " + wRet.ToString());
        int rRet = read(file, buff, buff.Length);
        if (rRet != buff.Length)
            throw new IOException("read failed: " + rRet.ToString());
        return buff[0];
    }

    private I2CReader(int file)
    {
        this.file = file;
    }
}