Fehler in For-Schleife mit I2C Kommunikation

[uffi]

Hallo,

ich brauche Eure Hilfe bei einer Fehleranalyse, hab im Moment keine Ideen mehr.

Folgendes Problem:

Hardware: ATMEGA16, der über software I2C mit 3 Ultraschallsensoren und einem weiteren Sensor-Board kommuniziert. LCD zum Debuggen im 4-bit Datenmodus.

Setup: externer Quartz mit 18,432 MHz (übertaktet), Fehlerbild ist bei Nutzung des internen RC-Oszillators mit 8 MHz aber identisch.

Software: C-Code anbei, nutzt die I2C Lib (mit Software-TWI und Assembler Source) und LCD Lib (4-bit Datenmodus) von Peter Fleury.

Zuerst wird der I2C Bus initialisiert und die Messungen auf den 3 US-Sensoren wird mit einem General-Schreibbefehl (Adresse 0x00) und das weitere Sensorboard mit einem Schreibbefehl an die I2C Adresse 0xD0) gestartet.


Zum Auslesen der 3 US-Sensoren wird eine For-Schleife benutzt. Je nachdem, an welcher Stelle der Aufruf i2c_stop() plaziert wird innerhalb der Schleife, ergeben sich unterschiedliche Fehlerbilder.

Fall1: i2c_stop(); im Code direkt nach dem Lesen des US-Sensors plaziert. Die 3 Senoren (I2C-Adresse E0, E2 und E4) werden richtig gelesen. Aber danach wird die For-Schleife nicht wie beabsichtigt beendet, sondern es wird versucht, weiter endlos die jeweils um 2 inkrementierten Addressen zu lesen. Die FOR-Schleife wird endlos ausgeführt.

  // select display
  lcd_select(0);
  // move cursor to position on line 0
  lcd_gotoxy(10,0);
 
  for ( i = 0 ; i < 3 ; i++ )
  {
  // check if ultrasonic sensor is busy
   busy_US = i2c_start(US_left + (2*i) + I2C_READ);
 
 // address I2C device ultrasonic sensor with read access
  if (busy_US == 0)
 {
[i]    distance = i2c_readNak(); // read one byte    
 
  i2c_stop(); // release I2C bus

[i]    utoa(distance, buffer, 10);
 
  // put string to display (line 0)
  lcd_puts(buffer);
  lcd_puts("  ");
 
  if (i==2)
  {
   i2c_start(US_general + I2C_WRITE);
   // address I2C device ultrasonic sensor with write access
   i2c_write(Start_US); //start new ultrasonic measurement
   i2c_stop(); // release I2C bus
  }
 
 }
 
 else
 {
  i2c_stop(); // release I2C bus
 }
}

Fall2: i2c_stop(); im Code erst nach der LCD Ausgabe weiter hinten plaziert. Nur noch der erste Sensor wird korrekt gelesen. Dann folgt zweimal ein i2c-Schreibbefehl an die I2C Adresse 0x02. Die Schleife wird sodann beendet und das andere Sensorboard wird korrekt ausgelesen (i2c Adresse 0xD0).

// select display
lcd_select(0);
// move cursor to position on line 0
lcd_gotoxy(10,0);
 
for ( i = 0 ; i < 3 ; i++ )
{
// check if ultrasonic sensor is busy
[i]   busy_US = i2c_start(US_left + (2*i) + I2C_READ);
 
 // address I2C device ultrasonic sensor with read access
[i]   if (busy_US == 0)
 {
[i]    distance = i2c_readNak(); // read one byte    
 
[i]    utoa(distance, buffer, 10);
 
  // put string to display (line 0)
  lcd_puts(buffer);
  lcd_puts("  ");
 
  i2c_stop(); // release I2C bus
 
  if (i==2)
  {
   i2c_start(US_general + I2C_WRITE);
   // address I2C device ultrasonic sensor with write access
   i2c_write(Start_US); //start new ultrasonic measurement
   i2c_stop(); // release I2C bus
  }
 
 }
 
 else
 {
  i2c_stop(); // release I2C bus
 }
}

Fall3: zusätzlich noch 2 (leicht modifizierte) Zeilen zum LCD select und Positionieren des Cursors in die Schleife gezogen vor den Aufruf i2c_stop(); Die I2C Kommunikation läuft korrekt ab. Nur die LCD Ausgabe ist fehlerhaft.

for ( i = 0 ; i < 3 ; i++ )
{
// check if ultrasonic sensor is busy
[i]   busy_US = i2c_start(US_left + (2*i) + I2C_READ);
 
 // address I2C device ultrasonic sensor with read access
[i]   if (busy_US == 0)
 {
[i]    distance = i2c_readNak(); // read one byte    
 
[i]    utoa(distance, buffer, 10);
 
// select display
lcd_select(0);
// move cursor to position on line 0
lcd_gotoxy(10+(4*i),0);
 
  // put string to display (line 0)
  lcd_puts(buffer);
  lcd_puts("  ");
 
[i][i]    i2c_stop(); // release I2C bus
 
    if (i==2)
    {
     i2c_start(US_general + I2C_WRITE);
     // address I2C device ultrasonic sensor with write access
     i2c_write(Start_US); //start new ultrasonic measurement
     i2c_stop(); // release I2C bus
    }
 
   }
 
   else
   {
    i2c_stop(); // release I2C bus
   }
  }

Die betreffenden Ausschnitte der I2C Kommunikation, wie ich sie mit einem Logic Analyser aufgezeichnet habe, seht ihr in den 3 anhängenden Bildern:

i2c_fall1.png
i2c_fall2.png
i2c_fall3.png

Der Code ist auch angehängt.



Folgende Fehlermöglichkeiten habe in bisher in Betracht gezogen:

• Übertaktung (18,432 MHz), kann ich aber ausschließen, da das Fehlerbild mit 8 MHz identisch ist.
• Alterung des Flash, Code wird fehlerhaft gelesen. Unwahrscheinlich, da ich den Chip nun seit 5 Jahren betreibe, aber sicher nur an 30 Tagen im Jahr mit ca. 10 Löschvorgängen pro Tag (macht 1500 Programmierzyklen).
• Compiler-Fehler, dafür hab ich auch die Listings angehängt, evtl mal draufschauen.

Bitte helft mir mit Ideen.

Danke, uffi.