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ESP32でVL53L1X（レーザー測距センサー）モジュールをMicroPythonで操作

ESP32_WROOM_32EとI2Cを介してVL53L1X（測距センサー）を次のように取り付けた場合の情報です。

ESP32の SCL (IO22) → VL53L1Xデバイスの SCL
ESP32の SDA (IO21) →VL53L1Xデバイスの SDA

VL53L1X（測距センサー）は内部レジスタの初期化処理が非常に複雑なため、ドライバライブラリを通して制御するのが一般的らしいです。
VL53L1Xは電源投入直後、基板内部の多くのレジスタが不定値または最小限の待機状態になっています。
そしてSTマイクロエレクトロニクス社が提供する公式API（ULD: Ultra Lite Driver）や一般的なライブラリでは、センサー初期化関数の中で以下で示す書き込み（Burst Write）が必要する仕様になっているそうです。
Pythonの場合であれば、Adafruit（エイダフルート）のadafruit_vl53l1xモジュールなどが使われます。
ですが、Micropythonではドライバライブラリが見つかりませんでした。（20260810）
それで、STMicroelectronicsのVL53L1X Ultra Lite Driver（STSW-IMG009）のAPIおよびレジスタ設定を参考に、 ESP32/MicroPython向けのコードをAIに生成することにしました。
以下は、ChatGPTを利用して生成したコード（vl53l1x_uld.py）です。(コメントなどを追加しています。)

import time
from machine import I2C, Pin

debug_flag=True # デバック用debug_print関数の出力を行うかの有無指定

def debug_print(*args, **kwargs):
    if debug_flag : print(*args, **kwargs)

# ============ VL53L1Xの距離センサー関連の各種定義 =================================
class VL53L1X:
    DEFAULT_ADDRESS = 0x29 #  I2C ADDRESS
    IDENTIFICATION__MODEL_ID = 0x010F # センサーモデル情報の取得レジスタ
    IDENTIFICATION__MODULE_TYPE = 0x0110 # センサータイプ情報の取得レジスタ
    IDENTIFICATION__REVISION_ID = 0x0111 # センサーリビジョン情報の取得レジスタ
    IDENTIFICATION__MODULE_ID = 0x0112 # センサーモジュール情報の取得レジスタ

    FIRMWARE__SYSTEM_STATUS = 0x00E5 # Boot 判定レジスタ(non-zero = booted)  
    VHV_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_LOOP_BOUND = 0x0008 # VHV（Vertical High Voltage）

    # ---GPIO / interrupt---------------------------------------------------------
    GPIO_HV_MUX__CTRL = 0x0030 # GPIO1ピン（データ準備完了を知らせる割り込み通知ピン）の出力設定用
    GPIO__TIO_HV_STATUS = 0x0031 # データ準備完了などを調べるレジスタ
    SYSTEM__INTERRUPT_CLEAR = 0x0086 # センサーに次の測定を始めさせるためのレジスタ

    # ---- set_distance_modeメソッドの変更で、同時に設定するレジスタ番号--------------
    PHASECAL_CONFIG__TIMEOUT_MACROP = 0x004B # 位相キャリブレーション・タイムアウト

    RANGE_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_A_HI = 0x005E # レーザー光が戻りを待つ最大時間（タイムアウト時間）の上位バイト
    RANGE_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_B_HI = 0x0061 # レーザー光が戻りを待つ最大時間（タイムアウト時間）の下位バイト

    RANGE_CONFIG__VCSEL_PERIOD_A = 0x0060 #フェーズAの照射するレーザー光のパルスの周期設定用レジスタ
    RANGE_CONFIG__VCSEL_PERIOD_B = 0x0063 #フェーズBの照射するレーザー光のパルスの周期設定用レジスタ

    RANGE_CONFIG__VALID_PHASE_HIGH = 0x0069 # 反射して戻ってきたレーザー光の位相の受け入れ閾値

    SD_CONFIG__WOI_SD0 = 0x0078 # 反射して戻ってきた光の待ち受け時間（ウインドウ）の幅を調整するためのレジスタ
    SD_CONFIG__INITIAL_PHASE_SD0 = 0x007A # 反射して戻ってきた光の待ち受ける開始タイミング調整するためのレジスタ

    ROI_CONFIG__USER_ROI_CENTRE_SPAD = 0x007F # 測定視野の中心となる受光ダイオードを指定するレジスタ
    ROI_CONFIG__USER_ROI_REQUESTED_GLOBAL_XY_SIZE = 0x0080 # 測定視野のためのダイオードの利用幅を指定

    SYSTEM__SEQUENCE_CONFIG = 0x0081 # 測定の中で、「どの内部処理（ステップ）を実行するか」の組み合わせを決める設定
    SYSTEM__MODE_START = 0x0087 # 測定スタートを制御

    # ---Result--測定結果-------------------------------------------------------
    RESULT__RANGE_STATUS = 0x0089 # 直前に行われた距離測定が正しく成功したか、またはどのようなエラーが発生したか
    RESULT__DSS_ACTUAL_EFFECTIVE_SPADS_SD0 = 0x008C # SPAD(光子アバランシェフォトダイオード）の使用個数
    RESULT__AMBIENT_COUNT_RATE_MCPS_SD = 0x0090 # センサーが測定した周囲の環境光（ノイズとなる光）の強さ
    RESULT__FINAL_CROSSTALK_CORRECTED_RANGE_MM_SD0 = 0x0096 # 『距離（ミリメートル単位）』」
    RESULT__PEAK_SIGNAL_COUNT_RATE_CROSSTALK_CORRECTED_MCPS_SD0 = 0x0098 # 邪魔な反射を除いた最強の光の強さ

    #-- Distance modes 短距離、中距離、長距離の3つの距離モードがあるが、ここでは２つを指定できる指定にした
    DISTANCE_MODE_SHORT = 1 # 短距離向け 約1.3 m
    DISTANCE_MODE_LONG = 2 # 長距離向け 最大約4 m

    # ULD default configuration------------------------------------------
    DEFAULT_CONFIGURATION = bytes([
    0x00,  # 0x2D: VHV_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_LOOP_BOUND (VHVキャリブレーション タイムアウト制御)
    0x00,  # 0x2E: VHV_CONFIG__COUNT_THRESH (VHVカウント閾値)
    0x00,  # 0x2F: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_PLANE_OFFSET_KCPS (クロストーク補正オフセット [MSB])
    0x01,  # 0x30: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_PLANE_OFFSET_KCPS (クロストーク補正オフセット [LSB])
    0x02,  # 0x31: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_X_PLANE_GRADIENT_KCPS (クロストークX方向勾配 [MSB])
    0x00,  # 0x32: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_X_PLANE_GRADIENT_KCPS (クロストークX方向勾配 [LSB])
    0x02,  # 0x33: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_Y_PLANE_GRADIENT_KCPS (クロストークY方向勾配 [MSB])
    0x08,  # 0x34: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_Y_PLANE_GRADIENT_KCPS (クロストークY方向勾配 [LSB])
    0x00,  # 0x35: ALGO__PAUSE_SOLID_ARRAY_CHECK (ソリッドアレイ検証の一時停止フラグ)
    0x08,  # 0x36: ALGO__PART_TO_PART_RANGE_OFFSET_MM (個体差距離補正オフセット(mm) [MSB])
    0x10,  # 0x37: ALGO__PART_TO_PART_RANGE_OFFSET_MM (個体差距離補正オフセット(mm) [LSB])
    0x01,  # 0x38: MM_CONFIG__INNER_OFFSET_MM (内部測定領域オフセット(mm) [MSB])
    0x01,  # 0x39: MM_CONFIG__INNER_OFFSET_MM (内部測定領域オフセット(mm) [LSB])
    0x00,  # 0x3A: MM_CONFIG__OUTER_OFFSET_MM (外部測定領域オフセット(mm) [MSB])
    0x00,  # 0x3B: MM_CONFIG__OUTER_OFFSET_MM (外部測定領域オフセット(mm) [LSB])
    0x00,  # 0x3C: DSS_CONFIG__TARGET_TOTAL_RATE_MCPS (DSS目標トータルリターンレート(Mcps) [MSB])
    0x00,  # 0x3D: DSS_CONFIG__TARGET_TOTAL_RATE_MCPS (DSS目標トータルリターンレート(Mcps) [LSB])
    0xFF,  # 0x3E: DEBUG__CTRL (内部デバッグ制御)
    0x00,  # 0x3F: TEST_MODE__CTRL (テストモード制御)
    0x0F,  # 0x40: CLK__CONFIG (内部メインクロック設定)
    0x00,  # 0x41: SYSTEM__START (システムトリガー/開始制御)
    0x00,  # 0x42: SYSTEM__HISTORY_CTRL (履歴バッファ制御)
    0x00,  # 0x43: SYSTEM__STREAM_COUNT_CTRL (ストリームカウント制御)
    0x00,  # 0x44: SYSTEM__SEQUENCE_CONFIG (測定シーケンス有効化設定)
    0x00,  # 0x45: SYSTEM__GROUPED_PARAMETER_HOLD_0 (パラメータ一括適用保持 0)
    0x20,  # 0x46: VHV_CONFIG__INIT (VHV初期化制御)
    0x0B,  # 0x47: VHV_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_LOOP_BOUND (VHVループ制限値)
    0x00,  # 0x48: MYCRO_TUNE (内部アナログチューニング 1)
    0x00,  # 0x49: MYCRO_TUNE (内部アナログチューニング 2)
    0x02,  # 0x4A: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_0 (参照SPAD有効化マップ 0)
    0x0A,  # 0x4B: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_1 (参照SPAD有効化マップ 1)
    0x21,  # 0x4C: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_2 (参照SPAD有効化マップ 2)
    0x00,  # 0x4D: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_3 (参照SPAD有効化マップ 3)
    0x00,  # 0x4E: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_4 (参照SPAD有効化マップ 4)
    0x05,  # 0x4F: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_5 (参照SPAD有効化マップ 5)
    0x00,  # 0x50: GLOBAL_CONFIG__REF_EN_START_SELECT (参照SPAD開始選択)
    0x00,  # 0x51: REF_SPAD_MAN__NUM_REQUESTED_REF_SPADS (要求参照SPAD数)
    0x00,  # 0x52: REF_SPAD_MAN__REF_LOCATION (参照SPAD配置場所)
    0x00,  # 0x53: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__REFERENCE_SIGNAL_NON_KIN_INTRINSIC (参照信号整合性チェック)
    0xC8,  # 0x54: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__EVENT_CONSISTENCY (イベント整合性閾値 0)
    0x00,  # 0x55: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__EVENT_CONSISTENCY (イベント整合性閾値 1)
    0x00,  # 0x56: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__EVENT_CONSISTENCY (イベント整合性閾値 2)
    0x38,  # 0x57: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__EVENT_CONSISTENCY (イベント整合性閾値 3)
    0xFF,  # 0x58: ALGO__RANGE_IGNORE_THRESHOLD_MCPS (無視するノイズ距離閾値 [MSB])
    0x01,  # 0x59: ALGO__RANGE_IGNORE_THRESHOLD_MCPS (無視するノイズ距離閾値 [LSB])
    0x00,  # 0x5A: ALGO__RANGE_MIN_CLIP (最小クリッピング範囲)
    0x08,  # 0x5B: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__TOTAL_RATE_PER_SPAD_MCPS (SPADあたりレート整合性 [MSB])
    0x00,  # 0x5C: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__TOTAL_RATE_PER_SPAD_MCPS (SPADあたりレート整合性 [LSB])
    0x00,  # 0x5D: SD_CONFIG__WOI_CONFIG (受光タイミングウィンドウWOI設定 0)
    0x01,  # 0x5E: SD_CONFIG__WOI_CONFIG (受光タイミングウィンドウWOI設定 1)
    0xCC,  # 0x5F: SD_CONFIG__INITIAL_PHASE_CONFIG (初期位相設定 0)
    0x0F,  # 0x60: SD_CONFIG__INITIAL_PHASE_CONFIG (初期位相設定 1)
    0x01,  # 0x61: SYSTEM__GROUPED_PARAMETER_HOLD_0 (パラメータ更新の保留設定)
    0xF1,  # 0x62: SYSTEM__THRESH_HIGH (距離割り込み上限閾値 [MSB])
    0x0D,  # 0x63: SYSTEM__THRESH_HIGH (距離割り込み上限閾値 [LSB])
    0x01,  # 0x64: SYSTEM__THRESH_LOW (距離割り込み下限閾値 [MSB])
    0x68,  # 0x65: SYSTEM__THRESH_LOW (距離割り込み下限閾値 [LSB])
    0x00,  # 0x66: SYSTEM__ENABLE_CONFIG_0 (システム機能有効化フラグ 0)
    0x80,  # 0x67: SYSTEM__ENABLE_CONFIG_1 (システム機能有効化フラグ 1)
    0x08,  # 0x68: SYSTEM__SEQUENCE_CONFIG (シーケンサ動作制御)
    0xB8,  # 0x69: SYSTEM__HISTOGRAM_BIN (ヒストグラムBin初期構成)
    0x00,  # 0x6A: ROI_CONFIG__USER_ROI_CENTRE_SPAD (ユーザー設定ROIの中心SPAD番号)
    0x00,  # 0x6B: ROI_CONFIG__USER_ROI_REQUESTED_GLOBAL_XY_SIZE (ユーザー設定ROIのXYサイズ)
    0x00,  # 0x6C: SYSTEM__CONFIG_VALID_HEADER (設定ヘッダー有効検証)
    0x00,  # 0x6D: SYSTEM__SEQUENCE_CONFIG (内部シーケンス追加制御)
    0x0F,  # 0x6E: SYSTEM__GROUPED_PARAMETER_HOLD_1 (一括パラメータ保持 1)
    0x89,  # 0x6F: SYSTEM__GROUPED_PARAMETER_HOLD (一括パラメータ保持トリガー)
    0x00,  # 0x70: SD_CONFIG__QUANTIFIER_CONFIG (シグナル検出クオンティファイア設定)
    0x00,  # 0x71: ROI_CONFIG__ROI_CONTROL (関心領域ROI動的制御)
    0x00,  # 0x72: FIRMWARE__SYSTEM_STATUS (ファームウェアステータス初期化)
    0x00,  # 0x73: INTERRUPT_CONFIG (割り込み信号出力設定)
    0x00,  # 0x74: INTERRUPT_CLEAR (割り込みクリアフラグ)
    0x00,  # 0x75: INTERRUPT_MODE (割り込み検出モード)
    0x00,  # 0x76: GPIO_HV_PAD__CTRL (GPIO高電圧パッド制御)
    0x01,  # 0x77: GPIO_HV_MUX__CTRL (GPIOマルチプレクサ機能選択)
    0x0F,  # 0x78: GPIO__TIO_HV_STATUS (GPIOピン入出力ステータス)
    0x0D,  # 0x79: SYSTEM__INTERRUPT_CLEAR (システム割り込み解除)
    0x0E,  # 0x7A: SYSTEM__MODE_START (測距モード開始/レンジング有効化)
    0x0E,  # 0x7B: PAD_I2C_HV__CONFIG (I2C通信パッド設定)
    0x00,  # 0x7C: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_X_PLANE_GRADIENT_KCPS (トリミング用補正値 0x7C)
    0x00,  # 0x7D: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_Y_PLANE_GRADIENT_KCPS (トリミング用補正値 0x7D)
    0x02,  # 0x7E: ALGO__PAUSE_SOLID_ARRAY_CHECK (アレイ制御内部トリミング)
    0xC7,  # 0x7F: ALGO__PART_TO_PART_RANGE_OFFSET_MM (内部距離トリミングレジスタ)
    0xFF,  # 0x80: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_PLANE_OFFSET_KCPS (内部補正トリミングレジスタ)
    0x9B,  # 0x81: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF (内部SPAD調整トリミング)
    0x00,  # 0x82: SD_CONFIG (シグナル検出内部パラメータ 0x82)
    0x00,  # 0x83: SD_CONFIG (シグナル検出内部パラメータ 0x83)
    0x00,  # 0x84: SD_CONFIG (シグナル検出内部パラメータ 0x84)
    0x01,  # 0x85: SD_CONFIG (シグナル検出内部パラメータ 0x85)
    0x00,  # 0x86: SYSTEM__START (システム起動最終確定フラグ)
    0x00,  # 0x87: SYSTEM__GROUPED_PARAMETER_HOLD (一括設定バッファクリア)
    ])

    # ------Timing budget tables 「各処理に割り当てらる制限時間（許容時間）」 
    # MM（Macro Period）タイムアウト：レーザーを本格的に照射する前に、周囲の環境光（ノイズ）の強さを測定するフェーズの制限時間
    # Range（測距）タイムアウト：実際にレーザーを飛ばして、戻ってくるのを待つフェーズの制限時間
    TIMING_SHORT = { # 1回の測定にかける時間:(MM:Macro Period, Range:測距）
        15:  (0x001D, 0x0027), # 1S のMMとRangeの制限時間
        20:  (0x0051, 0x006E),
        33:  (0x00D6, 0x006E),
        50:  (0x01AE, 0x01E8),
        100: (0x02E1, 0x0388),
        200: (0x03E1, 0x0496),
        500: (0x0591, 0x05C1),
    }

    TIMING_LONG = {
        20:  (0x001E, 0x0022),
        33:  (0x0060, 0x006E),
        50:  (0x00AD, 0x00C6),
        100: (0x01CC, 0x01EA),
        200: (0x02D9, 0x02F8),
        500: (0x048F, 0x04A4),
    }

    # ---------------------------------コンストラクタ---------
    def __init__(self, i2c, address=DEFAULT_ADDRESS):
        self.i2c = i2c
        self.address = address
        self.distance_mode = self.DISTANCE_MODE_LONG
        self.timing_budget_ms = 50

    # -------　I2Cでの8bit レジスタ書き込み ------
    def _write8(self, reg, value):
        buf = bytes([
            (reg >> 8) & 0xFF,
            reg & 0xFF,
            value & 0xFF
        ])
        self.i2c.writeto(self.address, buf)
        #debug_print("W8  %04X <- %02X" % (reg, value))

    # -------　I2Cでの16bit レジスタ書き込み ------
    def _write16(self, reg, value):
        buf = bytes([
            (reg >> 8) & 0xFF,
            reg & 0xFF,
            (value >> 8) & 0xFF,
            value & 0xFF
        ])
        self.i2c.writeto(self.address, buf)
        #debug_print("W16 %04X <- %04X" % (reg, value))

    # -------　I2Cでの32bit レジスタ書き込み ------
    def _write32(self, reg, value):
        buf = bytes([
            (reg >> 8) & 0xFF,
            reg & 0xFF,
            (value >> 24) & 0xFF,
            (value >> 16) & 0xFF,
            (value >> 8) & 0xFF,
            value & 0xFF
        ])
        self.i2c.writeto(self.address, buf)
        #debug_print("W32 %04X <- %08X" % (reg, value))

    # -------　I2Cでの8bit レジスタ読み込み ------
    def _read8(self, reg):
        self.i2c.writeto(
            self.address,
            bytes([
                (reg >> 8) & 0xFF,
                reg & 0xFF
            ])
        )
        value = self.i2c.readfrom(self.address, 1)[0]
        #debug_print("R8  %04X -> %02X" % (reg, value))
        return value

    # -------　I2Cでの16bit レジスタ読み込み ------
    def _read16(self, reg):
        self.i2c.writeto(
            self.address,
            bytes([ (reg >> 8) & 0xFF,  reg & 0xFF ])
        )
        data = self.i2c.readfrom(self.address, 2)
        value = (data[0] << 8) | data[1]
        #debug_print("R16 %04X -> %04X" % (reg, value))
        return value

    # -------　I2Cでの32bit レジスタ読み込み ------
    def _read32(self, reg):
        self.i2c.writeto(
            self.address,
            bytes([ (reg >> 8) & 0xFF, reg & 0xFF  ])
        )
        data = self.i2c.readfrom(self.address, 4)
        value = ( (data[0] << 24) | (data[1] << 16) | (data[2] << 8) | data[3]  )
        #debug_print("R32 %04X -> %08X" % (reg, value))
        return value

    # --- 各種 チップ情報取得メソッド ----------------------------------
    def get_model_id(self):
        return self._read8(self.IDENTIFICATION__MODEL_ID)

    def get_module_type(self):
        return self._read8(self.IDENTIFICATION__MODULE_TYPE)

    def get_revision_id(self):
        return self._read8(self.IDENTIFICATION__REVISION_ID)

    def get_module_id(self):
        return self._read16(self.IDENTIFICATION__MODULE_ID)

    def check_device(self):
        model = self.get_model_id()
        if model != 0xEA:
            raise RuntimeError(
                "VL53L1X model ID error: 0x%02X" % model
            )
        return True

    # Bootが終わっているかの判定-------------------------------------
    def boot_state(self):
        return self._read8( self.FIRMWARE__SYSTEM_STATUS ) != 0

    # Bootが終わっるまで、待つ-------------------------------------
    def wait_booted(self, timeout_ms=1000):
        start = time.ticks_ms()

        while not self.boot_state():
            if time.ticks_diff(
                time.ticks_ms(),
                start
            ) > timeout_ms:
                raise RuntimeError(
                    "VL53L1X boot timeout"
                )

            time.sleep_ms(5)

     # これはUltra Lite Driverとしてセンサー初期化---------
    def sensor_init(self):
        self.check_device()
        for offset in range(len(self.DEFAULT_CONFIGURATION)):
            reg = 0x2D + offset
            value = self.DEFAULT_CONFIGURATION[offset]
            self._write8(reg, value)

        self.start_measurement()
        self.wait_data_ready( timeout_ms=1000 )
        self.clear_interrupt()
        self.stop_measurement()

        self._write8( self.VHV_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_LOOP_BOUND, 0x09 ) # 自動電圧調整(VHV)の設定
        self._write8( 0x000B,0x00 ) # VHV（VHVキャリブレーション）最初に1回だけ自動調整を行わせる

    # ----最大測定距離のモード指定 mode 1 = Short, 2 = Long ------------
    def set_distance_mode(self, mode):
        if mode not in ( self.DISTANCE_MODE_SHORT, self.DISTANCE_MODE_LONG  ):
            raise ValueError( "distance mode must be 1 or 2")

        old_budget = self.timing_budget_ms # Save current timing budget.

        if mode == self.DISTANCE_MODE_SHORT:
            self._write8( self.PHASECAL_CONFIG__TIMEOUT_MACROP, 0x14 ) # 位相キャリブレーション・タイムアウト
            
            self._write8( self.RANGE_CONFIG__VCSEL_PERIOD_A, 0x07 )# VCSEL period A           
            self._write8( self.RANGE_CONFIG__VCSEL_PERIOD_B, 0x05)# VCSEL period B
          
            self._write8( self.RANGE_CONFIG__VALID_PHASE_HIGH, 0x38 )# Valid phase high

            self._write16( self.SD_CONFIG__WOI_SD0, 0x0705 ) # 戻ってきた光を受け取る受け時間の幅
            self._write16( self.SD_CONFIG__INITIAL_PHASE_SD0, 0x0606 ) # 戻ってきた光の受光のタイミング

        else:
            self._write8( self.PHASECAL_CONFIG__TIMEOUT_MACROP, 0x0A ) # 位相キャリブレーション・タイムアウト

            self._write8( self.RANGE_CONFIG__VCSEL_PERIOD_A, 0x0F )# VCSEL period A
            self._write8( self.RANGE_CONFIG__VCSEL_PERIOD_B, 0x0D )# VCSEL period B
            
            self._write8( self.RANGE_CONFIG__VALID_PHASE_HIGH, 0xB8 )# Valid phase high

            self._write16( self.SD_CONFIG__WOI_SD0, 0x0F0D ) # 戻ってきた光を受け取る受け時間の幅
            self._write16( self.SD_CONFIG__INITIAL_PHASE_SD0, 0x0E0E ) # 戻ってきた光の受光のタイミング

        self.distance_mode = mode
        if old_budget is not None: # 距離モードを変更した後、以前のタイミングバジェットを再適用
            self.set_timing_budget(old_budget)

    # ---Timing budget STSW-IMG009 supported timing budgets--測定時間の設定------------
    def set_timing_budget(self, budget_ms):
        if self.distance_mode == self.DISTANCE_MODE_SHORT:
            table = self.TIMING_SHORT # Short:  15, 20, 33, 50, 100, 200, 500 ms
        else:
            table = self.TIMING_LONG # Long: 20, 33, 50, 100, 200, 500 ms

        if budget_ms not in table:
            raise ValueError(
                "timing budget %d ms is not valid for "
                "distance mode %d"
                % ( budget_ms,  self.distance_mode)
            )

        timeout_a, timeout_b = table[budget_ms]
        self._write16( self.RANGE_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_A_HI, timeout_a )
        self._write16( self.RANGE_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_B_HI, timeout_b )
        self.timing_budget_ms = budget_ms

    # -- 現在VL53L1Xに設定されている測定時間（Timing Budget）が何msなのかを、レジスタ値から読み出して返すメソッド
    def get_timing_budget(self):
        a = self._read16( self.RANGE_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_A_HI )
        if self.distance_mode == self.DISTANCE_MODE_SHORT:
            values = {
                0x001D: 15,
                0x0051: 20,
                0x00D6: 33,
                0x01AE: 50,
                0x02E1: 100,
                0x03E1: 200,
                0x0591: 500,
            }
        else:
            values = {
                0x001E: 20,
                0x0060: 33,
                0x00AD: 50,
                0x01CC: 100,
                0x02D9: 200,
                0x048F: 500,
            }
        return values.get(a, 0)

    # -------Measurement：測定のスタート・ストップ制御----------------
    def start_measurement(self): # 測定のスタート
        self._write8( self.SYSTEM__MODE_START, 0x40 )

    def stop_measurement(self): # 測定のストップ
        self._write8( self.SYSTEM__MODE_START, 0x00 )

    # -Interrup「polarity：極性：LOWで知らせるか、HIGHで知らせるか」を取得と設定---
    def get_interrupt_polarity(self):
        value = self._read8( self.GPIO_HV_MUX__CTRL )       
        return 0 if (value & 0x10) else 1 #

    def set_interrupt_polarity(self, polarity): # 判定論理の極性を設定
        value = self._read8( self.GPIO_HV_MUX__CTRL )
        value &= 0xEF
        value |= ( 0x00 if (polarity & 1) else 0x10 )
        self._write8( self.GPIO_HV_MUX__CTRL, value )

    def data_ready(self): # 測定結果が得られる状態になったら Trueを返す
        polarity = self.get_interrupt_polarity()
        status = self._read8( self.GPIO__TIO_HV_STATUS )
        return (status & 0x01) == polarity

    # 測定結果が得られる状態になるまで待つ（タイムアウトの引数あり）
    def wait_data_ready(self, timeout_ms=1000):
        start = time.ticks_ms() # マイコンの電源をオン0として、そこから数えた現在のミリ秒
        while not self.data_ready():
            if time.ticks_diff( time.ticks_ms(), start ) > timeout_ms:
                raise RuntimeError( "VL53L1X data-ready timeout")
            time.sleep_ms(1)

    # ---------- データを受け取ったから、割り込み信号を消して次の測定する合図（クリア処理）-------
    def clear_interrupt(self):
        self._write8( self.SYSTEM__INTERRUPT_CLEAR, 0x01 )

    # ---- 測距測定データを取得して返す --------------------------------------------------------
    def get_ranging_measurement_data(self):
        status = self._read8(self.RESULT__RANGE_STATUS) # 測定の成功・失敗の状態
        distance_mm = self._read16(
            self.RESULT__FINAL_CROSSTALK_CORRECTED_RANGE_MM_SD0 # 距離（mm）
        )
        ambient = self._read16( self.RESULT__AMBIENT_COUNT_RATE_MCPS_SD ) # 環境光
        signal = self._read16(
            self.RESULT__PEAK_SIGNAL_COUNT_RATE_CROSSTALK_CORRECTED_MCPS_SD0
        )
        spads = self._read16( self.RESULT__DSS_ACTUAL_EFFECTIVE_SPADS_SD0 )/256 # SPAD使用数
        return {
            "status": status, # 測定の成功・失敗の状態
            "distance_mm": distance_mm,# 距離（mm）
            "ambient": ambient,# 環境光
            "signal": signal, # MCPS: Million Counts Per Second（1秒間に何百万回カウントされたか）
            "spads": spads, # 強すぎる光に対する自動的に調整されたSingle-Photon Avalanche Dioの使用数
        }

    # ---- One-shot convenience function -----------------------------------
    def read(self):
        self.wait_data_ready()
        result = self.get_ranging_measurement_data()
        self.clear_interrupt()
        return result

    # -------Continuous measurement generator------------
    def measurements(self):
        while True:
            self.wait_data_ready()
            result = ( self.get_ranging_measurement_data())
            self.clear_interrupt()
            yield result

    # -----Initialize everything ---全て初期化-------------------------------
    def init( self, distance_mode=DISTANCE_MODE_LONG, timing_budget_ms=50 ):
        self.wait_booted() # Wait until the embedded firmware is booted.
        self.sensor_init() # STSW-IMG009 SensorInit().
        self.set_distance_mode( distance_mode )  # Configure distance mode.
        self.set_timing_budget( timing_budget_ms ) # Configure timing budget.
        self.start_measurement() # Start continuous ranging.

i2c = I2C( 0, scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=400000)
debug_print("I2C devices:", [hex(x) for x in i2c.scan()])



tof = VL53L1X( i2c,  address=0x29)
# ----- Initialize  Long mode  20 ms timing budget ------------------------
tof.init( distance_mode=VL53L1X.DISTANCE_MODE_LONG,  timing_budget_ms=20 )

debug_print( "VL53L1X initialized")
debug_print( "Distance mode:", tof.distance_mode )
debug_print( "Timing budget:", tof.get_timing_budget(), "ms" )
debug_print("Model ID    :", hex(tof.get_model_id()))
debug_print("Module Type :", hex(tof.get_module_type()))
debug_print("Revision    :", hex(tof.get_revision_id()))
debug_print("Module ID   :", hex(tof.get_module_id()))

for _ in range(20):
    start = time.ticks_ms() 
    result = tof.read() # 測定
    period=time.ticks_diff( time.ticks_ms(), start )
    print(
        "distance=%4d mm  "
        "status=%d  "
        "ambient=%d  "
        "signal=%d  "
        "spads=%d  "
        "period=%d"
        % (
            result["distance_mm"], # 距離（ミリメートル単位）
            result["status"], # 正しく想定できたか？：9であれば成功
            result["ambient"], # 環境光（小さければ小さいほど良い値）
            result["signal"], # 「光の粒（フォトン）が何個帰ってきたか」という「光の量（強さ）」
            result["spads"], # 強すぎる光に対して自動的に調整された、受光素子数
            period
        )
    )

上記の実行例

R:\drone>mpremote connect COM3 run vl53l1x_uld.py
I2C devices: ['0x28', '0x29']
VL53L1X initialized
Distance mode: 2
Timing budget: 20 ms
Model ID    : 0xea
Module Type : 0xcc
Revision    : 0x10
Module ID   : 0xfffe
distance= 840 mm  status=9  ambient=30  signal=1410  spads=203  period=79
distance= 786 mm  status=9  ambient=27  signal=1406  spads=203  period=36
distance= 787 mm  status=9  ambient=24  signal=1439  spads=203  period=100
distance= 785 mm  status=9  ambient=26  signal=1422  spads=203  period=102
distance= 777 mm  status=9  ambient=29  signal=1442  spads=203  period=100
distance= 786 mm  status=9  ambient=31  signal=1402  spads=203  period=101
distance= 789 mm  status=9  ambient=33  signal=1442  spads=203  period=100
distance= 794 mm  status=9  ambient=37  signal=1365  spads=203  period=100
distance= 781 mm  status=9  ambient=26  signal=1491  spads=203  period=102
distance= 788 mm  status=9  ambient=33  signal=1332  spads=203  period=100
distance= 782 mm  status=9  ambient=27  signal=1471  spads=203  period=101
distance= 784 mm  status=9  ambient=29  signal=1407  spads=203  period=100
distance= 794 mm  status=9  ambient=32  signal=1457  spads=203  period=100
distance= 774 mm  status=9  ambient=37  signal=1380  spads=203  period=102
distance= 788 mm  status=9  ambient=37  signal=1369  spads=203  period=100
distance= 790 mm  status=9  ambient=25  signal=1405  spads=203  period=100
distance= 790 mm  status=9  ambient=23  signal=1446  spads=203  period=100
distance= 789 mm  status=9  ambient=31  signal=1387  spads=203  period=100
distance= 799 mm  status=9  ambient=28  signal=1399  spads=203  period=102
distance= 791 mm  status=9  ambient=21  signal=1531  spads=203  period=100

R:\drone>

Long mode 20 ms timing budget で動かした時の距離測定周期の実測値は約100mSでした。
この値は、今回のコードではかなり自然な結果です。。

補足

こにセンサーは、最大測定距離が短距離のショート（約 1.3 m）、中距離のミディアム（約 3.0 m）、ロングの長距離（約 4.0 m）の3つの距離モードがあるが、ショートとロングのコードだけ指定でき、デフォルトはロングになっている。
1回の測距にどれくらいの時間を使うかを、set_timing_budget(1回の測定にかける決められたミリ秒値)で指定します。この設定で内部的に、 VL53L1Xの内部処理である以下の2つのフェーズのタイムアウト（制限時間）がセットになっています。

1つ目の値（例: 0x001D）：MM（Macro Period）タイムアウトレーザーを本格的に照射する前に、周囲の環境光（ノイズ）の強さを測定するフェーズの制限時間です。
2つ目の値（例: 0x0027）：Range（測距）タイムアウト実際にレーザーを飛ばして、戻ってくるのを待つフェーズの制限時間です（前述の「timing timeout」に該当します）。

この２つ制限時間を記憶するタプルを、「1回の測定にかける時間」をキーにして記憶した辞書（TIMING_SHORTと TIMING_LONGの変数）を初期化して使っている。
これとVCSEL（レーザー発光体）のパルス周期設定で、測定時間が決まる。

上記では、次のような初期化の流れになっています。

BootState
   ↓
SensorInit
   ├─ 0x2D～0x87 の ULD default configuration
   ├─ 初回測距
   ├─ DataReady待ち
   ├─ Interrupt Clear
   ├─ Stop
   └─ VHV設定
   ↓
SetDistanceMode
   ↓
SetTimingBudget
   ↓
StartMeasurement
   ↓
DataReady
   ↓
GetRangingMeasurementData
   ↓
ClearInterrupt

set_distance_mode（距離モード変更）を呼び出した瞬間に、下記レジスタ群が裏で同時に書き換えられています。
これらは、センサーがレーザー光を放出して時間を計算する「測距シーケンス（一連の計測手順）」の骨組みを調整するための専門的なパラメーターです。
1. VCSEL period（レーザーのパルス周期）意味：レーザー光を「点滅」させるテンポ（周期）のことです。
なぜ変わる？：ToFセンサーはレーザーをパチパチと高速に点滅させて飛ばし、戻ってくる時間を測ります。
「ロングモード」では、遠くの壁に当たって戻ってくるまでに時間がかかるため、点滅のテンポをゆっくり（周期を長く）します。
そうしないと、1回目に飛ばした光が戻ってくる前に2回目の光を飛ばしてしまい、どっちの光が戻ってきたのか分からなくなる（「ラッピング」という現象）ためです。

2. Phase calibration timeout（位相キャリブレーションのタイムアウト時間）意味：計測を始める前に、センサー内部のズレを正す「初期調整（検定）」にかける制限時間です。
なぜ変わる？：光の点滅周期（VCSEL period）が変わると、内部の基準クロック（時計の進み方）の計算方法も変わります。
そのため、初期調整が「どれくらい長引いたらエラー（タイムアウト）にするか」という基準時間も、モードに合わせて最適化されます。
3. Valid phase（有効な位相の範囲）意味：戻ってきた光のデータのうち、「これは正しいデータだ」と認める判定基準（ウィンドウ）のことです。
なぜ変わる？：「ショートモード」では、すぐ近くからしか光が戻ってこないはずなので、判定基準をギュッと狭くします。
これにより、遠くの太陽光ノイズなどを最初から「異常なデータ」として無視できます。
「ロングモード」では、遠くから遅れて戻ってくる光も受け入れる必要があるため、この範囲を広く広げます。

4. timing timeout（測定全体のタイムアウト時間）意味： 1回の測定（タイミング予算）の中で、「光が戻ってくるのをいつまで待ち続けるか」という制限時間です。
なぜ変わる？：遠くを測るロングモードほど、光の往復に時間がかかり、データの処理にも時間がかかります。
そのため、途中で諦めてエラーにしてしまわないよう、待ち時間を長めに設定します。

まとめ：モード変更の裏で起きていること
センサーの内部では単にソフトウェアの切り替えをしているだけでなく、以下のようなハードウェアの物理的な動きのチューニングを同時に行っています。

ショートモードにした時： パルスを細かく速くし、待ち時間を短くし、余計なデータが入らないよう受け入れを厳しくする。
			→ だからノイズに強く、高速に測れる。
ロングモードにした時： パルスをゆったりにし、遠くから光が戻るまでじっくり待ち、受け入れる判定を広くする。
			→ だから4m先まで届く。

VL53L1Xの初期化時にレジスタアドレス 0x002D から 0x0087 へ連続書き込みされるデフォルト設定値（ST公式Ultra Lite Driver仕様）のコメントです。

DEFAULT_CONFIGURATION = bytes([
    0x00,  # 0x2D: VHV_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_LOOP_BOUND (VHVキャリブレーション タイムアウト制御)
    0x00,  # 0x2E: VHV_CONFIG__COUNT_THRESH (VHVカウント閾値)
    0x00,  # 0x2F: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_PLANE_OFFSET_KCPS (クロストーク補正オフセット [MSB])
    0x01,  # 0x30: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_PLANE_OFFSET_KCPS (クロストーク補正オフセット [LSB])
    0x02,  # 0x31: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_X_PLANE_GRADIENT_KCPS (クロストークX方向勾配 [MSB])
    0x00,  # 0x32: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_X_PLANE_GRADIENT_KCPS (クロストークX方向勾配 [LSB])
    0x02,  # 0x33: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_Y_PLANE_GRADIENT_KCPS (クロストークY方向勾配 [MSB])
    0x08,  # 0x34: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_Y_PLANE_GRADIENT_KCPS (クロストークY方向勾配 [LSB])
    0x00,  # 0x35: ALGO__PAUSE_SOLID_ARRAY_CHECK (ソリッドアレイ検証の一時停止フラグ)
    0x08,  # 0x36: ALGO__PART_TO_PART_RANGE_OFFSET_MM (個体差距離補正オフセット(mm) [MSB])
    0x10,  # 0x37: ALGO__PART_TO_PART_RANGE_OFFSET_MM (個体差距離補正オフセット(mm) [LSB])
    0x01,  # 0x38: MM_CONFIG__INNER_OFFSET_MM (内部測定領域オフセット(mm) [MSB])
    0x01,  # 0x39: MM_CONFIG__INNER_OFFSET_MM (内部測定領域オフセット(mm) [LSB])
    0x00,  # 0x3A: MM_CONFIG__OUTER_OFFSET_MM (外部測定領域オフセット(mm) [MSB])
    0x00,  # 0x3B: MM_CONFIG__OUTER_OFFSET_MM (外部測定領域オフセット(mm) [LSB])
    0x00,  # 0x3C: DSS_CONFIG__TARGET_TOTAL_RATE_MCPS (DSS目標トータルリターンレート(Mcps) [MSB])
    0x00,  # 0x3D: DSS_CONFIG__TARGET_TOTAL_RATE_MCPS (DSS目標トータルリターンレート(Mcps) [LSB])
    0xFF,  # 0x3E: DEBUG__CTRL (内部デバッグ制御)
    0x00,  # 0x3F: TEST_MODE__CTRL (テストモード制御)
    0x0F,  # 0x40: CLK__CONFIG (内部メインクロック設定)
    0x00,  # 0x41: SYSTEM__START (システムトリガー/開始制御)
    0x00,  # 0x42: SYSTEM__HISTORY_CTRL (履歴バッファ制御)
    0x00,  # 0x43: SYSTEM__STREAM_COUNT_CTRL (ストリームカウント制御)
    0x00,  # 0x44: SYSTEM__SEQUENCE_CONFIG (測定シーケンス有効化設定)
    0x00,  # 0x45: SYSTEM__GROUPED_PARAMETER_HOLD_0 (パラメータ一括適用保持 0)
    0x20,  # 0x46: VHV_CONFIG__INIT (VHV初期化制御)
    0x0B,  # 0x47: VHV_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_LOOP_BOUND (VHVループ制限値)
    0x00,  # 0x48: MYCRO_TUNE (内部アナログチューニング 1)
    0x00,  # 0x49: MYCRO_TUNE (内部アナログチューニング 2)
    0x02,  # 0x4A: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_0 (参照SPAD有効化マップ 0)
    0x0A,  # 0x4B: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_1 (参照SPAD有効化マップ 1)
    0x21,  # 0x4C: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_2 (参照SPAD有効化マップ 2)
    0x00,  # 0x4D: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_3 (参照SPAD有効化マップ 3)
    0x00,  # 0x4E: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_4 (参照SPAD有効化マップ 4)
    0x05,  # 0x4F: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF_5 (参照SPAD有効化マップ 5)
    0x00,  # 0x50: GLOBAL_CONFIG__REF_EN_START_SELECT (参照SPAD開始選択)
    0x00,  # 0x51: REF_SPAD_MAN__NUM_REQUESTED_REF_SPADS (要求参照SPAD数)
    0x00,  # 0x52: REF_SPAD_MAN__REF_LOCATION (参照SPAD配置場所)
    0x00,  # 0x53: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__REFERENCE_SIGNAL_NON_KIN_INTRINSIC (参照信号整合性チェック)
    0xC8,  # 0x54: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__EVENT_CONSISTENCY (イベント整合性閾値 0)
    0x00,  # 0x55: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__EVENT_CONSISTENCY (イベント整合性閾値 1)
    0x00,  # 0x56: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__EVENT_CONSISTENCY (イベント整合性閾値 2)
    0x38,  # 0x57: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__EVENT_CONSISTENCY (イベント整合性閾値 3)
    0xFF,  # 0x58: ALGO__RANGE_IGNORE_THRESHOLD_MCPS (無視するノイズ距離閾値 [MSB])
    0x01,  # 0x59: ALGO__RANGE_IGNORE_THRESHOLD_MCPS (無視するノイズ距離閾値 [LSB])
    0x00,  # 0x5A: ALGO__RANGE_MIN_CLIP (最小クリッピング範囲)
    0x08,  # 0x5B: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__TOTAL_RATE_PER_SPAD_MCPS (SPADあたりレート整合性 [MSB])
    0x00,  # 0x5C: ALGO__CONSISTENCY_CHECK__TOTAL_RATE_PER_SPAD_MCPS (SPADあたりレート整合性 [LSB])
    0x00,  # 0x5D: SD_CONFIG__WOI_CONFIG (受光タイミングウィンドウWOI設定 0)
    0x01,  # 0x5E: SD_CONFIG__WOI_CONFIG (受光タイミングウィンドウWOI設定 1)
    0xCC,  # 0x5F: SD_CONFIG__INITIAL_PHASE_CONFIG (初期位相設定 0)
    0x0F,  # 0x60: SD_CONFIG__INITIAL_PHASE_CONFIG (初期位相設定 1)
    0x01,  # 0x61: SYSTEM__GROUPED_PARAMETER_HOLD_0 (パラメータ更新の保留設定)
    0xF1,  # 0x62: SYSTEM__THRESH_HIGH (距離割り込み上限閾値 [MSB])
    0x0D,  # 0x63: SYSTEM__THRESH_HIGH (距離割り込み上限閾値 [LSB])
    0x01,  # 0x64: SYSTEM__THRESH_LOW (距離割り込み下限閾値 [MSB])
    0x68,  # 0x65: SYSTEM__THRESH_LOW (距離割り込み下限閾値 [LSB])
    0x00,  # 0x66: SYSTEM__ENABLE_CONFIG_0 (システム機能有効化フラグ 0)
    0x80,  # 0x67: SYSTEM__ENABLE_CONFIG_1 (システム機能有効化フラグ 1)
    0x08,  # 0x68: SYSTEM__SEQUENCE_CONFIG (シーケンサ動作制御)
    0xB8,  # 0x69: SYSTEM__HISTOGRAM_BIN (ヒストグラムBin初期構成)
    0x00,  # 0x6A: ROI_CONFIG__USER_ROI_CENTRE_SPAD (ユーザー設定ROIの中心SPAD番号)
    0x00,  # 0x6B: ROI_CONFIG__USER_ROI_REQUESTED_GLOBAL_XY_SIZE (ユーザー設定ROIのXYサイズ)
    0x00,  # 0x6C: SYSTEM__CONFIG_VALID_HEADER (設定ヘッダー有効検証)
    0x00,  # 0x6D: SYSTEM__SEQUENCE_CONFIG (内部シーケンス追加制御)
    0x0F,  # 0x6E: SYSTEM__GROUPED_PARAMETER_HOLD_1 (一括パラメータ保持 1)
    0x89,  # 0x6F: SYSTEM__GROUPED_PARAMETER_HOLD (一括パラメータ保持トリガー)
    0x00,  # 0x70: SD_CONFIG__QUANTIFIER_CONFIG (シグナル検出クオンティファイア設定)
    0x00,  # 0x71: ROI_CONFIG__ROI_CONTROL (関心領域ROI動的制御)
    0x00,  # 0x72: FIRMWARE__SYSTEM_STATUS (ファームウェアステータス初期化)
    0x00,  # 0x73: INTERRUPT_CONFIG (割り込み信号出力設定)
    0x00,  # 0x74: INTERRUPT_CLEAR (割り込みクリアフラグ)
    0x00,  # 0x75: INTERRUPT_MODE (割り込み検出モード)
    0x00,  # 0x76: GPIO_HV_PAD__CTRL (GPIO高電圧パッド制御)
    0x01,  # 0x77: GPIO_HV_MUX__CTRL (GPIOマルチプレクサ機能選択)
    0x0F,  # 0x78: GPIO__TIO_HV_STATUS (GPIOピン入出力ステータス)
    0x0D,  # 0x79: SYSTEM__INTERRUPT_CLEAR (システム割り込み解除)
    0x0E,  # 0x7A: SYSTEM__MODE_START (測距モード開始/レンジング有効化)
    0x0E,  # 0x7B: PAD_I2C_HV__CONFIG (I2C通信パッド設定)
    0x00,  # 0x7C: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_X_PLANE_GRADIENT_KCPS (トリミング用補正値 0x7C)
    0x00,  # 0x7D: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_Y_PLANE_GRADIENT_KCPS (トリミング用補正値 0x7D)
    0x02,  # 0x7E: ALGO__PAUSE_SOLID_ARRAY_CHECK (アレイ制御内部トリミング)
    0xC7,  # 0x7F: ALGO__PART_TO_PART_RANGE_OFFSET_MM (内部距離トリミングレジスタ)
    0xFF,  # 0x80: ALGO__CROSSTALK_COMPENSATION_PLANE_OFFSET_KCPS (内部補正トリミングレジスタ)
    0x9B,  # 0x81: GLOBAL_CONFIG__SPAD_ENABLES_REF (内部SPAD調整トリミング)
    0x00,  # 0x82: SD_CONFIG (シグナル検出内部パラメータ 0x82)
    0x00,  # 0x83: SD_CONFIG (シグナル検出内部パラメータ 0x83)
    0x00,  # 0x84: SD_CONFIG (シグナル検出内部パラメータ 0x84)
    0x01,  # 0x85: SD_CONFIG (シグナル検出内部パラメータ 0x85)
    0x00,  # 0x86: SYSTEM__START (システム起動最終確定フラグ)
    0x00,  # 0x87: SYSTEM__GROUPED_PARAMETER_HOLD (一括設定バッファクリア)
])

1.役割：センサーの動作モードと内部パラメータを一括定義する:ST公式ドライバ（Ultra Lite Driver）準拠。
DEFAULT_CONFIGURATION（レジスタ 0x002D ? 0x0087）は、 VL53L1Xをリセット状態から正しく動作させるための推奨初期設定値のバイナリ配列です。
次の設定処理のデータ群です。

クロック・アナログ部の安定化: 内部オシレータやVCSEL（赤外線レーザー）の駆動タイミング調整
SPAD（受光素子）アレイの有効化: レーザーを受光するための素子配置（16x16）の初期化
補正アルゴリズムの設定: カバーガラス等の影響を抑えるクロストーク補正や距離オフセットの初期パラメータ投入
割り込み・GPIO制御: 測距完了を通知するGPIOピンや通信パッドの設定

RESULT__PEAK_SIGNAL_COUNT_RATE_CROSSTALK_CORRECTED_MCPS_SD0 = 0x0098 というレジスタは、VL53L1Xが測定した結果（フェーズA）のうち、「カバーガラスなどの邪魔な反射（クロストーク）をきれいに取り除いた、ターゲット（測定対象物）から戻ってきた光の最強の強さ」が記録されるレジスタ（結果報告の部屋）で

測定結果情報　read()メソッドの戻り値

VL53L1X のレジスタ REULT__RANGE_STATUS（アドレス 0x0089）から得られるのは、「直前に行われた距離測定が正しく成功したか、またはどのようなエラーが発生したか」という測定結果のステータス情報です。

ステータス番号	意味（公式定義）	状態の説明と対策
0	Ranging_Valid	測定成功。エラーはなく、測定された距離データは高精度で信頼できます。
1	Sigma_Fail	バラつき大（警告）。戻ってきた光のタイミングのズレ（標準偏差）が基準を超えています。ターゲットが動いているか、周囲のノイズが強い時に発生します。精度は落ちていますが、参考値として距離は使えます。
2	Signal_Fail	光量不足（エラー）。反射光が弱すぎて正しく測定できていません。センサーの測定距離の限界（虚空を向いている）、またはターゲットの反射率が極端に低い（黒い服など）状態です。
4	Out_Of_Bounds_Fail	測定範囲外（エラー）。内部の位相（フェーズ）測定が計算の限界を超えています。信号が異常な反射を起こしている可能性があります。
7	Wrap_Target_Fail	回り込みエラー（偽反射）。センサーの最大測定距離（約4m）よりもさらに遠くにある物体から、遅れて反射光が戻ってきた場合に発生します。実際より手前にあるように誤認している状態です。
8	Wrap_Target_Fail	ハードウェアの異常。センサー自体に問題が起きている可能性があります。実際より手前にあるように誤認している状態です。
9		「エラー（失敗）」ではなく、「測定完了（正常）」を意味しています。
255	キャッチオール	これはデータ準備が未完了のタイミングで読み込んだ時に、返る場合がある。

(しかし、このVL53L1Xの RESULT__RANGE_STATUSで得られる情報は、複数のエラーを同時に表す「ビットフィールド」ではなく、「1つの状態を表す単なる数字)

VL53L1X のレジスタ :RESULT__FINAL_CROSSTALK_CORRECTED_RANGE_MM_SD0 = 0x0096から得られるのは、『距離（ミリメートル単位）』

VL53L1X のレジスタ :RESULT__FINAL_CROSSTALK_CORRECTED_RANGE_MM_SD00=x0090から得られるのは、「センサーが測定した周囲の環境光（ノイズとなる光）の強さ」で、Mcps（Mega counts per second / 1秒間あたりのミリオンカウント数）です。
単純な整数ではなく、「9.7形式の固定小数点数（Fixed Point）」という特殊な形で保存されている。
「できるだけゼロに近い小さな値」が理想で、16ビットの符号無し取得で、50から70の値の初期結果が得られたが、適切な値であるらしい。

signal：VL53L1X のレジスタ RESULT__PEAK_SIGNAL_COUNT_RATE_CROSSTALK_CORRECTED_MCPS_SD0（アドレス 0x0098）から得られるのは、「クロストーク（カバーガラスなどの反射）によるノイズを補正（除去）した後の、対象物から跳ね返ってきたレーザー光の純粋なピーク強度（信号光子計数率）」です。
Million Counts Per Second（1秒間に何百万回カウントされたか）で、信頼性の評価に使われます。
カウント値ということで、遠くであれば少なく、近ければ大きくなる情報
「光の粒（フォトン）が何個帰ってきたか」という「光の量（強さ）」を数えたものです。
800 mm程度の距離の結果で、1400～1600であれば適切値と言えます。
下位7ビットが少数点以下を表すため「128」で割ると、相当値が得られます。
1400 ÷ 128 ＝約 10.9 MCPS。

spads：RESULT__DSS_ACTUAL_EFFECTIVE_SPADS_SD0 = 0x008Cのレジスタで測定時のSPAD使用個数が得られる。
(SPAD：Single-Photon Avalanche Diode：単一光子アバランシェフォトダイオードの使用個数を自動的に調整する機能があり、0x008Cのレジスタで測定時の使用個数が得られる。 SPADの受光素子が256個あり、明るすぎに対応して使用を減らす) 256で割った個数が203の結果が得られた値は、正常と言えます。（最大256）

RESULT__PEAK_SIGNAL_COUNT_RATE_CROSSTALK_CORRECTED_MCPS_SD0 = 0x0098 ：未使用
測定した結果（フェーズA）のうち、「カバーガラスなどの邪魔な反射（クロストーク）をきれいに取り除いた、ターゲット（測定対象物）から戻ってきた光の最強の強さ」が記録されるレジスタです。

VL53L1_VHV_CONFIG__INIT=0x000B:「VHV（VHVキャリブレーション）」という初期調整機能の、スタート時の設定

主要メソッドの概要

def set_distance_mode(self, mode): mode 1 = Short, 2 = Longの測定時間モードを設定
センサーは、最大測定距離が短距離のショート（約 1.3 m）、中距離のミディアム（約 3.0 m）、ロングの長距離（約 4.0 m）の3つの距離モードがあるが、ショートとロングのコードが指定だけ可能。後述initでデフォルトはロングにしている。

set_timing_budget(self, budget_ms): 測定時間の設定

def init( self, distance_mode=DISTANCE_MODE_LONG, timing_budget_ms=50 ):初期化

その他レジスタ

GPIO_HV_MUX__CTRL = 0x0030：センサーの GPIOピン（主に割り込み出力ピン）の役割や極性を設定・制御するためのレジスタで、ここでは、「データ準備完了（Data Ready）」の極性設定の読み取りと変更メソッド定義で使っている。

GPIO__TIO_HV_STATUS=0x0031:「現在の測定データの準備状況（割り込み状態）」および「センサーの起動状態」を管理・確認するための非常に重要な8ビット（1バイト）のレジスタです。
Bit 0: のビットがデータ準備完了フラグで、get_interrupt_polarity()と論理に合わせて判定します。

SYSTEM__INTERRUPT_CLEAR = 0x0086：「発生した割り込み信号を解除し、センサーに次の測定を始めさせるためのレジスタ」です。
「データを受け取ったから、割り込み信号を消して次の測定をどうぞ！」という合図（クリア処理）に使うレジスタです。

PHASECAL_CONFIG__TIMEOUT_MACROP = 0x004B：位相キャリブレーション・タイムアウト
MACROP とは「Macro Period（マクロ周期）」の略

RANGE_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_A_HI = 0x005E：「センサーがレーザー光を出してから、戻ってくるのを待つ最大時間（タイムアウト時間）の上位バイト」を設定
RANGE_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_B_HI = 0x0061：「センサーがレーザー光を出してから、戻ってくるのを待つ最大時間（タイムアウト時間）下位バイト」を設定

RANGE_CONFIG__VCSEL_PERIOD_A=0x0060 ：フェーズAの照射するレーザー光のパルスの周期設定用レジスタ
RANGE_CONFIG__VCSEL_PERIOD_B=0x0063 ：フェーズBの照射するレーザー光のパルスの周期設定用レジスタ
VL53L1Xの測定では、1回の距離測定を「フェーズA」と「フェーズB」という2つの異なる期間に分けて実行しています。
一つのフェーズしかないと「1周遅れて戻ってきた光」を「すぐ近くの物体から戻ってきた光」だと勘違いしてしまう現象（ラップアラウンド・エラー）が起きるからです。
あえて微妙に異なるレーザーの点滅周期を設定することで、この誤認を防ぐことができます。

ANGE_CONFIG__VALID_PHASE_HIGH = 0x0069：「反射して戻ってきたレーザー光の『位相（フェーズ）』が、正しい測定データとして受け入れてよい範囲内にあるか」を判定するための上限値（閾値）を設定用
Time-of-Flight（ToF）方式では、発射したレーザーの波と、戻ってきたレーザーの波の「ズレ（位相差）」を計算して距離を割り出しています。
隣のアドレスにある 0x0068（..._LOW、下位側の閾値）とペアで動作し、センサーがノイズや誤った反射光を排除して、正確な距離を計算できます。

RANGE_CONFIG__VALID_PHASE_HIGH = 0x0069 # 反射して戻ってきたレーザー光の位相の受け入れ閾値
WOI とは、Window of Interest（関心の対象となる時間枠、待ち受け窓）の略

SD_CONFIG__INITIAL_PHASE_SD0 = 0x007A # 反射して戻ってきた光の待ち受ける開始タイミング調整するためのレジスタ
SD_CONFIG__WOI_SD0 = 0x0078 # 反射して戻ってきた光の待ち受け時間（ウインドウ）の幅を調整するためのレジスタ

VL53L1X距離センサーでは、光パルスの周期用でAとBのフェーズ設定レジスタに対して、戻ってきた光を受け取るときの、「光の待ち受け時間幅」調整のためのレジスタ（0x0078）と、「光の待ち受けを始めるタイミング」調整のためのレジスタ（0x007A）がある。これらをまとめて変更する

「ROI（Region of Interest：は測定視野）を自由に変更・変更する」ために次のレジスタがあります。
ROI_CONFIG__USER_ROI_CENTRE_SPAD = 0x007F：「エリアの中心位置（SPADの番号）」を指定するレジスタです。
光センサー（受光面）は、縦16マス × 横16マス＝合計256マスの超高感度センサー（SPAD）が網の目のように並んで構成されています。
1マスごとに「0番?255番」の番号（SPADインデックス）が割り振られています。
ROI_CONFIG__USER_ROI_REQUESTED_GLOBAL_XY_SIZE = 0x0080：測定に使用する「エリアの縦と横のサイズ（マスの数）」を指定するレジスタです。
これにより、測定する「視野（画角）」を広くしたり狭くしたりできる。
初期状態では16×16マスすべてを使う設定（0xFF：最大視野：約27度）になっており、上記では変更していない。
視野を「縦4マス × 横4マス」のピンポイントに狭めたい場合：縦（Y）を 4（2進数で 0100）で、横（X）を 4（2進数で 0100）にします。

SYSTEM__SEQUENCE_CONFIG = 0x0081 ：測定の中で、「どの内部処理（ステップ）を実行するか」の組み合わせを決める設定
例えば、これまでに登場した「位相調整（キャリブレーション）」や「実際の距離測定（レンジング）」などのシーケンスをビット指定でそれぞれの処理の（ON/OFF）を指定する。
上記では使っていないが、デフォルトは0xEAで、すべての検査・測定ステップをフルで実行するモードになる。
SYSTEM__MODE_START = 0x0087 ：測定スタートを制御

VL53L1Xの内部には、戻ってきたかすかな光（SPADという光センサー）を検知するために、内部で一時的に高い電圧を作り出す回路が入っています。
この電圧は、周囲の温度や電源の安定度によって最適な値が少しずつズレてしまうため、センサーは測定前に自動で「今の最適な電圧はどれくらいか？」を見つける微調整（VHVキャリブレーション）を行います。
VHV_CONFIG__TIMEOUT_MACROP_LOOP_BOUND = 0x0008:「VHVキャリブレーションのタイムアウトと、探索ループの最大回数」管理用レジスタ
VL53L1_VHV_CONFIG__INIT=0x000B:センサーが正しく光を測定するために内部の電圧を自動で微調整する「VHV（VHVキャリブレーション）」という初期調整機能の、スタート時の設定
最初に1回だけ自動調整を行わせる。これにより自動で電圧を探す時間が丸ごとカットされるため高速で動作する。

ESP32でVL53L1X（レーザー測距センサー）モジュールをMicroPythonで操作

補足

測定結果情報 read()メソッドの戻り値

主要メソッドの概要

その他レジスタ

測定結果情報　read()メソッドの戻り値