Timer0-Int: TOV0 wird nicht gesetzt

**NRicola** · 18.04.2016, 12:57

Hallo zusammen,

ich versuche mich mal mit den Grundlagen der ASM-Programmierung und bin auf ein Problem gestoßen. In Anlehnung an ein Video-Tutorial für ein atmega8 versuche ich mit einem atmega32 nun per Timer0-Overflow-Int eine LED auf dem RNControl 1.4 zu schalten. Der Code ist eigentlich copy&paste. Dennoch tut es nicht - weder im AVRstudio-Debugger, noch in Hardware. Im Debugger wird TOV0 trotz Overflow von TCNT0 nicht gesetzt (AVRstudio-Einstellung: Mask Interrupts While Stepping=false).

Ich bin für jede Hilfe dankbar!

Grüß
NRicola

Code:

.include "m32def.inc"
.org 0x000
begin:
;--------------------------------------------------
rjmp main           ; RESET External Pin, Power-on Reset, Brown-out Reset, Watchdog Reset, and JTAG AVR Reset
reti                ; INT0 External Interrupt Request 0
reti                ; INT1 External Interrupt Request 1
reti                ; INT2 External Interrupt Request 2
reti                ; TIMER2 COMP Timer/Counter2 Compare Match
reti                ; TIMER2 OVF Timer/Counter2 Overflow
reti                ; TIMER1 CAPT Timer/Counter1 Capture Event
reti                ; TIMER1 COMPA Timer/Counter1 Compare Match A
reti                ; TIMER1 COMPB Timer/Counter1 Compare Match B
reti                ; TIMER1 OVF Timer/Counter1 Overflow
reti                ; TIMER0 COMP Timer/Counter0 Compare Match
rjmp timer_int      ; TIMER0 OVF Timer/Counter0 Overflow
reti                ; SPI, STC Serial Transfer Complete
reti                ; USART, RXC USART, Rx Complete
reti                ; USART, UDRE USART Data Register Empty
reti                ; USART, TXC USART, Tx Complete
reti                ; ADC ADC Conversion Complete
reti                ; EE_RDY EEPROM Ready
reti                ; ANA_COMP Analog Comparator
reti                ; TWI Two-wire Serial Interface
reti                ; SPM_RDY Store Program Memory Ready
;--------------------------------------------------

main:

ldi    r16, high(RAMEND)
out    SPH, r16
ldi    r16, low(RAMEND)
out    SPL, r16

ldi    r16, 0b11111111      ; Ausgänge=1 Eingänge=0
out    DDRC, r16            ; Ausgeben

ldi    r16, 0x00
out    PortC, r16

; Timer und Interrupt konfigurieren
ldi    r16, 6              ; 8bit-Timer-Register vorladen
out    TCNT0, r16          ; so sind nur 256-6 / (16MHz/64) = 1ms zu zählen 
ldi    r16, 0b00000011     ; CS00 & CS01 setzen: Clock/64
out    TCCR0, r16
ldi    r16, 0b00000001     ; TOIE0 (Timer0-Overflow-Int) setzen 
out    TIMSK, r16

sei                        ; Interrupts aktivieren

mainloop:
    nop
    rjmp   mainloop

timer_int:
    rcall  LEDswitch
    ldi    r16, 6
    out    TCNT0, r16
    reti

LEDswitch:
    in     r16, PortC
    ldi    r17, 0b10000000     ; Bit 7 (LED)
    eor    r16, r17            ; invertieren
    out    PortC, r16
    ret

**Searcher** · 18.04.2016, 19:26

Hallo,
ich kann keinen Fehler im Programm feststellen. Ich nutze kein AVR-Studio, habe aber schon öfter gelesen, daß es gewisse Einstellungen gibt, um im Simulator erfolgreich Interrupts zu simulieren.

In der HW sollte es laufen. Wie stellst du fest, daß kein Interrupt kommt?

Nach Schaltplan zum RN-Control gibt es switches vor den LEDs. Ist der für PC7 geschlossen und auch nichts anderes an PC7 angeschlossen (außer dem Eingang vom L293)?

Die LED blinkt mit 500Hz (wenn ich richtig gerechnet habe) - da sieht man eigentlich nur ein Glimmen aber kein EIN/AUS.

Irgendwas Besonderes bei den Fuses? JTAG abgeschaltet?

Gruß
Searcher

**NRicola** · 18.04.2016, 21:03

Hallo Searcher,

bei den Fuses gibt es (gefühlt) nichts besonderes, JTAG ist aktiviert. Im davorigen Turorial mit wait-Funktionen blinkte die LED fleißig vor sich hin. Auch hier kann ich beim Initialisieren die LEDs nach Belieben an- und aus schalten. Bei dem Code oben ist die auf Bit7 erstmal aus. Würde der Interrupt auslösen, wäre sie zumindest sichtbar. Leider bleibt das aus.
Ich habe gerade auch mal (nur, um auch ganz sicher zu gehen) auch den atmega getauscht. Das hat allerdings auch nichts gebracht.

Dass der TOV0 nicht gesetzt wird, habe ich dem Debugger entnommen, bzw. der springt dann nicht in die LEDswitch-Funktion. Dass es in Hardware dann den gleichen Grund hat, warum die LED nicht an geht, das vermute ich jetzt lediglich.
Dieses Flag in Hardware zu überprüfen könnte etwas kniffelig werden, oder?
Ich hatte jetzt mal die mainloop zu folgendem abgeändert

Code:

mainloop:
    in    r16, TCNT0
    ldi   r17, 128
    cp    r16,r17
    brcs  LEDswitch
    clc
    rjmp  mainloop

Aber ich zweifle gerade noch daran, dass das überhaupt korrekt ist, um TCNT0 auszulesen. Nimmt r17 Grenzwerte an (10 oder 240), dann sehe ich keine Helligkeitsunterschiede der LED.

Hast du/habt ihr noch eine Idee, wie man das in Hardware überprüfen kann, was der so treibt?

Vielen Dank und Grüß
NRicola

Fuses:

Code:

OCDEN    
JTAGEN   x
SPIEN    x
CKOPT    
EESAVE   
BOOTSZ1  
BOOTSZ0  
BOOTRST  
BODLEVEL x
BODEN    x
SUT1     x
SUT0     
CKSEL3   
CKSEL2   x
CKSEL1   x
CKSEL0

(hfuse: 9F, lfuse: 19)

Ergänzung: In dem Tutorial (https://www.youtube.com/watch?v=-Rnt...qWof0Z&index=9) funktioniert das auch im Simulator von AVRstudio problemlos. Sehr merkwürdig, wie ich finde...

**Sisor** · 18.04.2016, 22:14

Ich hab mir den Code nicht durchgeguckt, aber ich hatte mal genau das gleiche Verhalten: Im Simulator liefs, in Echt nicht.
Grund war die falsch Reihenfolge des Register-Setzens. Erst musste der entsprechende Bereich enabled werden, damit dieser bestromt wurde und so für die weiteren Register-Setzbefehle empfänglich war.

**Searcher** · 19.04.2016, 09:40

Hi,
möglicherweise steht der Interruptvektor für TIMER0 OVF nicht an der richtigen Stelle. An .org 0x000, Programmadresse $000 steht der rjmp zu main. Es folgen viele RETI, die aber jeweils auch nur 2 Byte belegen. Also nur einer Erhöhung des Programmcounters um eins bedürften. Nach der Interruptvectortabelle im Datenblatt zum Mega32 sollte der TIMER0 OVF auf Program Address $016 stehen. Nach deiner Tabelle im Programm komme ich nur auf Program Address $00A.

Jetzt kenne ich den AVR Studio/Assembler nicht und folgende Syntax könnte nicht stimmen

. Um den Vector sicher auf die richtige Speicheradresse zu bringen könntest Du die Tabelle eventuell so aufbauen:

Code:

.org 0x000 
begin:
;--------------------------------------------------
rjmp main           ; RESET External Pin, Power-on Reset, Brown-out Reset, Watchdog Reset, and JTAG AVR Reset
.org 0x002
reti                ; INT0 External Interrupt Request 0
.org 0x004
reti                ; INT1 External Interrupt Request 1
.org 0x006
reti                ; INT2 External Interrupt Request 2
.org 0x008
reti                ; TIMER2 COMP Timer/Counter2 Compare Match
.org 0x00A
reti                ; TIMER2 OVF Timer/Counter2 Overflow
.org 0x00C
reti                ; TIMER1 CAPT Timer/Counter1 Capture Event
.org 0x00E
reti                ; TIMER1 COMPA Timer/Counter1 Compare Match A
.org 0x010
reti                ; TIMER1 COMPB Timer/Counter1 Compare Match B
.org 0x012
reti                ; TIMER1 OVF Timer/Counter1 Overflow
.org 0x014
reti                ; TIMER0 COMP Timer/Counter0 Compare Match
.org 0x016
rjmp timer_int      ; TIMER0 OVF Timer/Counter0 Overflow

Gruß
Searcher

**NRicola** · 19.04.2016, 23:55

Hallo zusammen,

@Sisor: ich hatte dann gestern noch mit den Reihenfolgen herumgespielt. Leider brachten alle möglichen Anordnungen keinerlei Besserung.
@Searcher: jup, das war's tatsächlich! Mit dem Code zu

Code:

.include "m32def.inc"
.org 0x000            ; Interruptstartposition: 0x000
begin:
;--------------------------------------------------
rjmp main             ; RESET External Pin, Power-on Reset, Brown-out Reset, Watchdog Reset, and JTAG AVR Reset
.org 0x016
rjmp timer_int        ; TIMER0 OVF Timer/Counter0 Overflow
;--------------------------------------------------

umgeschrieben läuft es nun. Das wirft natürlich die folgende Fragen auf: Woher weiß ich wieviel Speicher ein Befehl einnimmt? Dem Datenblatt konnte ich jetzt erstmal nur entnehmen, wieviele Clock cycles er benötigt. Benötigen alle Befehle 2 Bytes oder gibt es da Unterschiede?

Sehr toll erstmal, hab vielen Dank!

Grüß
NRicola

**Searcher** · 20.04.2016, 06:36

Hallo NRicola,
prima daß es läuft.

Zitat von NRicola

Das wirft natürlich die folgende Fragen auf: Woher weiß ich wieviel Speicher ein Befehl einnimmt? Dem Datenblatt konnte ich jetzt erstmal nur entnehmen, wieviele Clock cycles er benötigt. Benötigen alle Befehle 2 Bytes oder gibt es da Unterschiede?

Braucht man selten. Im Datenblatt schaue ich zum Befehlssatz nur manchmal nach, ob es einen Befehl im entsprechenden AVR gibt und ob ein I/O Register anhand seiner Adresse per IN/OUT erreichbar ist oder doch LDS/STS benutzt werden muß. MUL zB gibt es bei den (meisten) ATtiny nicht.

Sonst nehme ich fast nur: http://www.atmel.com/images/atmel-08...set-manual.pdf
Am Schluß einer Befehlsbeschreibung steht "Words" vor "Cycles". Words ist die Befehlslänge (1 word gleich 2 bytes)

Fast alle Befehle beim AVR belegen 1 word im Speicher. Ganz wenige wie JMP belegen 2 words. Ich habe bisher nur 1 oder 2 word Befehle gesehen.

Gruß
Searcher

**oberallgeier** · 20.04.2016, 09:51

.. Woher weiß ich wieviel Speicher ein Befehl einnimmt? .. Datenblatt .. nur .. wieviele Clock cycles er benötigt ..

Hallo NRicola,
meine Assemblerprogramme bearbeite ich mit AVRStudio4. Das Studio7 hat ne fast deckungsgleiche Hilfe die aber nachinstalliert werden muss.

Im Studio4 gibts in der Menuezeile die Hilfe: [Help] -> [Assembler Help] - - - und schon kommt ein Fenster mit ALLEN Befehlswörtern (z.B. [Index] -> Zu suchendes Schlüsselwort) in dem Du für jeden möglichen Befehl die komplette Beschreibung bekommst. Hier das Beispiel für SBI :

Code:

 SBI - Set Bit in I/O  Register


  Description:

 Sets a specified bit in an I/O  register. This instruction operates on the lower 32 I/O registers - addresses  0-31.
  
 Operation:
 (i)I/O(A,b) ← 1
 
 Syntax:        Operands:               Program Counter:
 (i)SBI A,b     0 ≤ A ≤ 31, 0 ≤ b  ≤ 7  PC ← PC + 1
  
 16-bit Opcode:
  1001
 1010
 AAAA
 Abbb


  

  Status Register (SREG) and  Boolean Formula:

  I
 T
 H
 S
 V
 N
 Z
 C

 -
 -
 -
 -
 -
 -
 -
 -


  
 Example:
 out  $1E,r0   ; Write EEPROM  address
 sbi  $1C,0    ; Set read bit in  EECR
 in   r1,$1D   ; Read EEPROM data
  
 Words: 1 (2 bytes) 
 Cycles:                         2
Cycles  xmega/AVR8L:   1

Natürlich steht da drin auch z.B. die Länge des Befehls, der Maschinencode für den Befehl selbst sowie die Ausführungsdauer in Maschinencyclen :

Code:

16-bit Opcode:
  1001
 1010
 AAAA
 Abbb


...
 Words: 1 (2 bytes) 
 Cycles:                         2

Etwas anders ist das beim Programmieren von C im Studio, dort kannst Du das ohne Sonderfenster im *.lls-File lesen. Den File "deinCprogramm.lls" im Editor, z.B. notepad, öffnen:

Code:

ALCo.elf:     file format elf32-avr

Sections:
Idx Name          Size      VMA       LMA       File off  Algn
  0 .data         00000b08  00800100  000048fe  000049b2  2**0
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
  1 .text         000048fe  00000000  00000000  000000b4  2**1
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
  2 .bss          0000037a  00800c08  00800c08  000054ba  2**0
                  ALLOC
  3 .eeprom       00000315  00810000  00810000  000054ba  2**0
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
  4 .debug_aranges 00000020  00000000  00000000  000057cf  2**0
                  CONTENTS, READONLY, DEBUGGING
  5 .debug_pubnames 000008ac  00000000  00000000  000057ef  2**0
                  CONTENTS, READONLY, DEBUGGING
  6 .debug_info   00002c39  00000000  00000000  0000609b  2**0
                  CONTENTS, READONLY, DEBUGGING
  7 .debug_abbrev 000003e9  00000000  00000000  00008cd4  2**0
                  CONTENTS, READONLY, DEBUGGING
  8 .debug_line   000039cd  00000000  00000000  000090bd  2**0
                  CONTENTS, READONLY, DEBUGGING
  9 .debug_frame  000005a0  00000000  00000000  0000ca8c  2**2
                  CONTENTS, READONLY, DEBUGGING
 10 .debug_str    000007bc  00000000  00000000  0000d02c  2**0
                  CONTENTS, READONLY, DEBUGGING
 11 .debug_loc    000013b9  00000000  00000000  0000d7e8  2**0
                  CONTENTS, READONLY, DEBUGGING
 12 .debug_ranges 000001b0  00000000  00000000  0000eba1  2**0
                  CONTENTS, READONLY, DEBUGGING

Disassembly of section .text:

00000000 <__vectors>:
       0:    0c 94 46 00     jmp    0x8c    ; 0x8c <__ctors_end>
       4:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
       8:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
       c:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      10:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      14:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      18:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      1c:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      20:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      24:    0c 94 45 0a     jmp    0x148a    ; 0x148a <__vector_9>
      28:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      2c:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      30:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      34:    0c 94 e6 06     jmp    0xdcc    ; 0xdcc <__vector_13>
      38:    0c 94 cc 09     jmp    0x1398    ; 0x1398 <__vector_14>
      3c:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      40:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      44:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      48:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      4c:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      50:    0c 94 a4 00     jmp    0x148    ; 0x148 <__vector_20>
      54:    0c 94 d3 00     jmp    0x1a6    ; 0x1a6 <__vector_21>
      58:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      5c:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      60:    0c 94 26 0b     jmp    0x164c    ; 0x164c <__vector_24>
      64:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      68:    0c 94 48 01     jmp    0x290    ; 0x290 <__vector_26>
      6c:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      70:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      74:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      78:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      7c:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      80:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      84:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>
      88:    0c 94 65 00     jmp    0xca    ; 0xca <__bad_interrupt>

0000008c <__ctors_end>:
      8c:    11 24           eor    r1, r1
      8e:    1f be           out    0x3f, r1    ; 63
      90:    cf ef           ldi    r28, 0xFF    ; 255
      92:    d0 e4           ldi    r29, 0x40    ; 64
      94:    de bf           out    0x3e, r29    ; 62
      96:    cd bf           out    0x3d, r28    ; 61

00000098 <__do_copy_data>:
      98:    1c e0           ldi    r17, 0x0C    ; 12
      9a:    a0 e0           ldi    r26, 0x00    ; 0
      9c:    b1 e0           ldi    r27, 0x01    ; 1
      9e:    ee ef           ldi    r30, 0xFE    ; 254
      a0:    f8 e4           ldi    r31, 0x48    ; 72
      a2:    00 e0           ldi    r16, 0x00    ; 0
      a4:    0b bf           out    0x3b, r16    ; 59
      a6:    02 c0           rjmp    .+4          ; 0xac <__do_copy_data+0x14>
      a8:    07 90           elpm    r0, Z+
      aa:    0d 92           st    X+, r0
      ac:    a8 30           cpi    r26, 0x08    ; 8
      ae:    b1 07           cpc    r27, r17
      b0:    d9 f7           brne    .-10         ; 0xa8 <__do_copy_data+0x10>

000000b2 <__do_clear_bss>:
      b2:    1f e0           ldi    r17, 0x0F    ; 15
      b4:    a8 e0           ldi    r26, 0x08    ; 8
      b6:    bc e0           ldi    r27, 0x0C    ; 12
      b8:    01 c0           rjmp    .+2          ; 0xbc <.do_clear_bss_start>

000000ba <.do_clear_bss_loop>:
      ba:    1d 92           st    X+, r1

000000bc <.do_clear_bss_start>:
      bc:    a2 38           cpi    r26, 0x82    ; 130
      be:    b1 07           cpc    r27, r17
      c0:    e1 f7           brne    .-8          ; 0xba <.do_clear_bss_loop>
      c2:    0e 94 1a 22     call    0x4434    ; 0x4434 <main>
      c6:    0c 94 7d 24     jmp    0x48fa    ; 0x48fa <_exit>

000000ca <__bad_interrupt>:
      ca:    0c 94 00 00     jmp    0    ; 0x0 <__vectors>

000000ce <init_uart0>:
                    // count up and wrap around

// ============================================================================== =
void init_uart0( u16 bauddivider )
{
  UBRR0H = bauddivider >> 8;
      ce:    90 93 c5 00     sts    0x00C5, r25
  UBRR0L = bauddivider;            // set baud rate
      d2:    80 93 c4 00     sts    0x00C4, r24
  UCSR0A = 0;                // no U2X, MPCM
      d6:    10 92 c0 00     sts    0x00C0, r1
  UCSR0C = 1<<UCSZ01^1<<UCSZ00        // 8 Bit
      da:    86 e0           ldi    r24, 0x06    ; 6
      dc:    80 93 c2 00     sts    0x00C2, r24
#ifdef URSEL0
       ^1<<URSEL0            // if UCSR0C shared with UBRR0H
#endif
       ;
  UCSR0B = 1<<RXEN0^1<<TXEN0^        // enable RX, TX
      e0:    88 e9           ldi    r24, 0x98    ; 152
      e2:    80 93 c1 00     sts    0x00C1, r24
       1<<RXCIE0;            // enable RX interrupt
  rx_in = rx_out;            // set buffer empty
      e6:    80 91 8b 0c     lds    r24, 0x0C8B
      ea:    80 93 8a 0c     sts    0x0C8A, r24
  tx_in = tx_out;
      ee:    80 91 0d 0d     lds    r24, 0x0D0D
      f2:    80 93 0c 0d     sts    0x0D0C, r24
}
      f6:    08 95           ret

000000f8 <ukbhit0>:
// ============================================================================== =

Da siehst Du am Fortschritt des Programmcounters (Beispiel rot markiert) - ob der um zwei oder vier Registerzellen weiterzählt (na ja, müsste ausführlicher beschrieben werden) - die Länge des Befehls.

**NRicola** · 20.04.2016, 22:33

Hallo Searcher, Hallo Oberallgeier,

habt vielen Dank! Eure Hinweise helfen sehr für einen guten Einstieg in die Sache. Die Studio-Hilfe habe ich soeben um diese Bibliothek ergänzt. Damit sollte ich für die kommenden Programmierversuche und Tutorials gut gerüstet sein.

Dank nochmal und Grüß
NRicola