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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Atmega8 mit Attiny24 als Slave über SPI/USI



RoboPunk
08.12.2009, 16:22
Ich bin gerade dabei, eine Kommunikation zwischen dem Attiny24 als Slave und dem Atmega8 als Master über SPI aufzubauen. Bis jetzt hab ich es ganz einfach gehalten und der Slave soll einfach ein Zeichen an den Atmega senden, das dieser empfängt und per UART auf dem HyperTerminal anzeigt. Aber leider kommt da nichts an.
UART-Kommunikation funktioniert, das hab ich schon mit einem anderen Programm getestet.

Meine erste Frage ist erstmal, ob das überhaupt funktioniert, einen Attiny über SPI mit einem Atmega kommunizieren zu lassen, da es im Datenblatt des Attiny ja nur das USI gibt und kein SPI. Wenn ich es genauer betrachte, stelle ich aber fest, dass das USI im Three-Wire-Mode dem SPI entspricht. Liege ich da richtig oder hab ich was wichtiges übersehen?

Die Beschaltung des Attiny zum Atmega sieht so aus:

Attiny -> Atmega
DO -> MISO
DI -> MOSI
USCK -> SCK

Der Atmega taktet mit 16Mhz externem Quarz, der Attiny mit 8Mhz intern.

Mein Master-Programm:

/* UART-Init beim AT90S2313 */
#include <avr/io.h>
#include <stdint.h>



#ifndef F_CPU
/* In neueren Version der WinAVR/Mfile Makefile-Vorlage kann
F_CPU im Makefile definiert werden, eine nochmalige Definition
hier wuerde zu einer Compilerwarnung fuehren. Daher "Schutz" durch
#ifndef/#endif

Dieser "Schutz" kann zu Debugsessions führen, wenn AVRStudio
verwendet wird und dort eine andere, nicht zur Hardware passende
Taktrate eingestellt ist: Dann wird die folgende Definition
nicht verwendet, sondern stattdessen der Defaultwert (8 MHz?)
von AVRStudio - daher Ausgabe einer Warnung falls F_CPU
noch nicht definiert: */
#warning "F_CPU war noch nicht definiert, wird nun nachgeholt mit 4000000"
#define F_CPU 16000000UL // Systemtakt in Hz - Definition als unsigned long beachten
// Ohne ergeben sich unten Fehler in der Berechnung
#endif

#define BAUD 9600UL // Baudrate

// Berechnungen
#define UBRR_VAL ((F_CPU+BAUD*8)/(BAUD*16)-1) // clever runden
#define BAUD_REAL (F_CPU/(16*(UBRR_VAL+1))) // Reale Baudrate
#define BAUD_ERROR ((BAUD_REAL*1000)/BAUD) // Fehler in Promille, 1000 = kein Fehler.

#if ((BAUD_ERROR<990) || (BAUD_ERROR>1010))
#error Systematischer Fehler der Baudrate grösser 1% und damit zu hoch!
#endif

/* USART-Init beim ATmega16 */

int main(void)
{

UCSRB = (1<<TXEN); // UART TX einschalten
UCSRC = (1 << URSEL) | (1 << UCSZ1) | (1 << UCSZ0);

UBRRH = UBRR_VAL >> 8;
UBRRL = UBRR_VAL & 0xFF;


/* SPI Initialisieren

*/

/* Set MOSI, SS and SCK output, all others input */
DDRB = (1<<DDB5)|(1<<DDB4)|(1<<DDB7);
/* Enable SPI, Master, set clock rate fck/16 */
SPCR = (1<<MSTR)|(1<<SPE)|(1<<SPR0);



char data;

while (1) {

while(!(SPSR & (1<<SPIF))) /* Wait for reception complete */
;

data = SPDR;

// bei neueren AVRs steht der Status in UCSRA/UCSR0A/UCSR1A, hier z.B. fuer ATmega16:
while (!(UCSRA & (1<<UDRE))) /* warten bis Senden moeglich */
{
}

UDR = data;
}
}

Mein Slave-Programm:

#include <avr/io.h>
#include <stdint.h>

int main()
{


// SPI Slave Init

DDRA = (1<<DDA5); // DO als output und DI/USCK als input definieren
USICR = (1<<USIWM0)|(1<<USICS1); // SPI initialisieren

// SPI Übertragung

//char data='x';

while (1) {

USIDR='x'; // Übertragung starten
while (!USISR&(1<<USIOIF)) // Warten bis die Übertragung komplett ist
;

}
}

Wär schön, wenn da mal jemand drüber schauen könnte, ich hab die Code-Beispiele hauptsächlich aus den Datenblättern übernommen und angepasst.

sternst
08.12.2009, 19:21
Master:

Du hast anscheinend SPI noch nicht 100%ig verstanden. Der Master kann sich nicht hinsetzen und auf eine Übertragung warten. Er ist es, der die Übertragung vornimmt, auch für Daten vom Slave zum Master.

Slave:

1) "!" bindet stärker als "&", also fehlt da noch ein Klammerpaar.
2) Das Zurücksetzen des Flags fehlt.

RoboPunk
08.12.2009, 20:57
Stimmt, wahrscheinlich habe ich ihn noch nicht ganz verstanden.
Deswegen habe ich auch noch ein paar Fragen :)

- Wodurch ruft der Master die Daten vom Slave ab? Einfach indem er eine Übertragung startet?


Nun kann man einen Slave selektieren (Slave Select auf logische null) und durch Schreiben von Daten in das Datenregister eine Übertragung einleiten. Wartende Daten im Slave werden bei dieser Übertragung zum Master gesendet.

- Wieso ist es notwendig, beim Slave das Flag zurückzusetzten und wie wird das gemacht? Bzw. wird das Flag nicht automatisch zurückgesetzt?


SPIF is cleared by
hardware when executing the corresponding interrupt handling vector. Alternatively, the
SPIF bit is cleared by first reading the SPI Status Register with SPIF set, then accessing
the SPI Data Register (SPDR).

Ich hab auch mal versucht, das umzusetzen, allerdings funktioniert es so immer noch nicht.

Master:

/* UART-Init beim AT90S2313 */
#include <avr/io.h>
#include <stdint.h>



#ifndef F_CPU
/* In neueren Version der WinAVR/Mfile Makefile-Vorlage kann
F_CPU im Makefile definiert werden, eine nochmalige Definition
hier wuerde zu einer Compilerwarnung fuehren. Daher "Schutz" durch
#ifndef/#endif

Dieser "Schutz" kann zu Debugsessions führen, wenn AVRStudio
verwendet wird und dort eine andere, nicht zur Hardware passende
Taktrate eingestellt ist: Dann wird die folgende Definition
nicht verwendet, sondern stattdessen der Defaultwert (8 MHz?)
von AVRStudio - daher Ausgabe einer Warnung falls F_CPU
noch nicht definiert: */
#warning "F_CPU war noch nicht definiert, wird nun nachgeholt mit 4000000"
#define F_CPU 16000000UL // Systemtakt in Hz - Definition als unsigned long beachten
// Ohne ergeben sich unten Fehler in der Berechnung
#endif

#define BAUD 9600UL // Baudrate

// Berechnungen
#define UBRR_VAL ((F_CPU+BAUD*8)/(BAUD*16)-1) // clever runden
#define BAUD_REAL (F_CPU/(16*(UBRR_VAL+1))) // Reale Baudrate
#define BAUD_ERROR ((BAUD_REAL*1000)/BAUD) // Fehler in Promille, 1000 = kein Fehler.

#if ((BAUD_ERROR<990) || (BAUD_ERROR>1010))
#error Systematischer Fehler der Baudrate grösser 1% und damit zu hoch!
#endif

/* USART-Init beim ATmega16 */

int main(void)
{

UCSRB = (1<<TXEN); // UART TX einschalten
UCSRC = (1 << URSEL) | (1 << UCSZ1) | (1 << UCSZ0);

UBRRH = UBRR_VAL >> 8;
UBRRL = UBRR_VAL & 0xFF;


/* SPI Initialisieren

*/

/* Set MOSI, SS and SCK output, all others input */
DDRB = (1<<DDB5)|(1<<DDB4)|(1<<DDB7);
/* Enable SPI, Master, set clock rate fck/16 */
SPCR = (1<<MSTR)|(1<<SPE)|(1<<SPR0);



char data;

while (1)
{

SPDR='a'; // Übertragung starten

while(!(SPSR & (1<<SPIF))) /* Wait for transmission complete */
;
data = SPDR; // Daten vom Slave einlesen

while(!(SPSR & (1<<SPIF))) /* Wait for reception complete */
;

// Daten über den UART an den PC schicken
while (!(UCSRA & (1<<UDRE))) /* warten bis Senden moeglich */
;

UDR = data;
}
}

Slave:

#include <avr/io.h>
#include <stdint.h>

int main()
{


// SPI Slave Init

DDRA = (1<<DDA5); // DO als output und DI/USCK als input definieren
USICR = (1<<USIWM0)|(1<<USICS1); // SPI initialisieren

// SPI Übertragung

while (1)
{

while (!(USISR&(1<<USIOIF))) // Warten bis die Übertragung komplett ist
;
USIDR='x'; // Übertragung starten

}
}

sternst
08.12.2009, 21:28
- Wodurch ruft der Master die Daten vom Slave ab? Einfach indem er eine Übertragung startet?Ja. Bei SPI werden immer Daten gleichzeitig in beide Richtungen übertragen. Master und Slave tauschen den Inhalt ihrer Datenregister, und der Master muss dafür die 8 Takte liefern.


- Wieso ist es notwendig, beim Slave das Flag zurückzusetzten und wie wird das gemacht? Bzw. wird das Flag nicht automatisch zurückgesetzt?Dem Datenblatt nach muss man es per Hand machen. Wie? So wie bei jedem Interrupt-Flag, indem man eine 1 hineinschreibt.
Wo kommt dein Zitat her? Der Tiny24 hat kein Bit mit dem Namen SPIF. Du musst schon in das richtige Datenblatt schauen. ;-)


Ich hab auch mal versucht, das umzusetzen, allerdings funktioniert es so immer noch nicht.
Master:
Das "Wait for reception complete " ist zu viel. Wie gesagt, der Datenaustausch erfolgt gleichzeitig.
Slave:
Flag löschen fehlt noch.

Außerdem finde ich die Kommentierung missverständlich. Ich würde den Slave z.B. so machen:

USIDR = 'x'; // Daten bereitstellen
while (!(USISR&(1<<USIOIF))); // Warten bis Daten abgerufen wurden
USISR = (1<<USIOIF); // Flag löschen

RoboPunk
08.12.2009, 22:09
Das Zitat war aus dem Datenlatt des Atmega8 :oops:

Mittlerweile hab ich auch im englischsprachigen Internet eine etwas ausführlichere Beschreibung des SPI gefunden und bin auch darauf gestoßen, dass Senden und Empfangen simultan abläuft... Das wusste ich vorher nicht, macht das ganze aber um einiges verständlicher^^

Ich hab das Programm nach deiner Vorgabe angepasst, immerhin bekomme ich jetzt Zeichen am Terminal ausgegeben :D
Allerdings kommt kein 'x' wie gewünscht, sondern Zeichensalat.

EDIT:

Ich habe jetzt die SPI Clock Rate von f/16 auf f/64 herabgesetzt und jetzt funktioniert es wunderbar :)

Vielen Dank für deine Hilfe!