Approfondir : dialoguer registre par registre

Un capteur numérique n'envoie pas « sa mesure » en vrac : il la RANGE. Vue du bus, la puce est une petite mémoire — une armoire de registres numérotés, chacun avec son rôle publié : ici la température, là un réglage de sensibilité, ailleurs l'identité de la puce gravée d'usine. Lire le capteur, c'est ouvrir le bon tiroir ; le configurer, c'est écrire dans un autre. Tout le dialogue registre par registre découle de cette image.

Attention à la confusion classique : il y a désormais DEUX adresses dans l'histoire. L'adresse du bus — 0x68, la maison dans la rue — désigne la puce parmi ses voisines ; le numéro de registre — 0x41, le tiroir dans la maison — désigne une case à l'intérieur de la puce. Elles s'emboîtent : chaque échange commence par l'adresse de la maison, puis précise le tiroir. Les mélanger est l'erreur la plus fréquente des premiers dialogues.

Lire un registre se fait toujours en deux temps. Premier temps, une ÉCRITURE : le maître appelle la puce et lui écrit un octet — le numéro du registre voulu. Rien n'est lu encore : ce geste positionne le POINTEUR interne de la puce, la flèche qui désigne un tiroir de l'armoire. Second temps, une LECTURE : le maître rappelle la même adresse en lecture, et la puce répond avec le contenu du tiroir pointé. « Écrire le numéro, puis lire la valeur » — le mantra vaut pour tous les capteurs à registres.

Le pointeur a une politesse précieuse : après chaque octet servi, il avance d'un tiroir. Demande deux octets d'affilée et tu reçois les registres 65 puis 66 sans rappeler la puce — exactement ce qu'il faut pour les mesures rangées sur deux octets, poids fort et poids faible côte à côte. La valeur se reconstruit alors comme au module des bits : octet fort × 256 + octet faible, et une formule de la fiche technique convertit ce nombre brut en grandeur physique.

L'inventaire complet de l'armoire s'appelle la carte des registres, et il occupe un chapitre entier de la fiche technique : numéro, nom, rôle et droits de chaque tiroir. Certains registres sont en lecture seule — les mesures, remplies par la puce elle-même ; d'autres s'écrivent — les réglages : sensibilité, cadence, filtres. Cette carte est le vrai mode d'emploi du capteur : on la lit avant d'écrire la moindre ligne de code, comme on lisait le brochage avant de câbler.

Le piège classique du chapitre : beaucoup de puces s'allument ENDORMIES pour économiser l'énergie, et ne mesurent rien tant qu'on n'a pas écrit dans leur registre de réveil — la MPU-6050 de nos centrales inertielles est célèbre pour ça, elle répond « présent » au scanner tout en renvoyant des zéros en mesure. D'où l'ordre immuable d'un programme de capteur : écrire d'abord la configuration — réveil, sensibilité — puis seulement entrer dans la boucle de lecture.

Avec plusieurs capteurs sur le bus, la boucle du robot devient une tournée : appeler la première adresse, lire ; appeler la seconde, lire ; décider, agir, recommencer. Les échanges se relaient — le bus n'autorise qu'une conversation à la fois — mais chacun est si court que la tournée entière tient sans peine dans un tour de boucle : à 100 kHz, un octet et son acquittement coûtent environ 100 µs, et une lecture de registre complète autour d'une demi-milliseconde.

Ce petit calcul d'ordre de grandeur est un réflexe d'ingénieur : additionner le coût des dialogues et le comparer au budget du tour de boucle. Dix lectures de registre par tour, c'est cinq millisecondes — confortable à cinquante tours par seconde, serré à deux cents. Le jour où la tournée déborde, tu connais déjà les leviers : passer le bus à 400 kHz, lire plusieurs octets par appel grâce au pointeur qui avance, ou déplacer le plus bavard des modules vers le SPI.