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Fahrrad Kettenschaltung Schaltgeschwindigkeit messen: HW-SPI mit USI im Test

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Hallo,
auf der Suche nach mehr Speed bei dem SPI-Transfer zum Flashspeicher zur Vereinfachung der Verkürzung des Abstandes der ADC-Messungen, bin ich dabei meine bisherigen eigenen ASM Soft-SPI Routinen durch HW-SPI des µC zu ersetzen.

Auf dem ATtiny861 läßt sich mit BASCOM keine HW-SPI konfigurieren. Nach Datenblatt ist dort auch nur ein USI (Universal Serial Interface) vorhanden, das man aber auch für SPI nutzen kann. Dazu habe ich aus dem Datenblatt Document: 8197C–AVR–05/11, Kapitel "13.3.2 SPI Master Operation Example" das ASM Beispiel nach BASCOM übertragen und im Datenblatt einen Fehler festgestellt.

Das grün markierte r17 in der Subroutine Spitransfer im Code ist im Datenblattoriginal ein r16 -> Fehler! Routine kommt nicht zum Ende, wenn einmal gestartet. Mit r17 geht es. In Datenblättern zu anderen AVR ist die entsprechende Routine oft mit kleinen Variationen vorhanden.

Die USI Register im ATtiny861 sind mit den Ein-Zyklus Befehlen IN und OUT erreichbar (STS als Ein-Zyklus Befehl ist im ATtiny861 nicht verfügbar. Bei Verwendung von STS wird die Zwei-Zyklus Version verwendet). SBIS kann direkt im I/O Register checken ohne das I/O vorher ins Registerfile laden zu müssen. Dadurch lassen sich hier auch Verbesserungen erreichen, die ich mal im Spitransfer_mod unterzubringen versucht habe.
Code:
$regfile = "ATtiny861.DAT"
$framesize = 32
$swstack = 32
$hwstack = 38
$crystal = 16000000                                         'internal PLL clock is used

Porta.5 = 1                                                 'pullup for push button
Porta.6 = 1                                                 'pullup for push button

'Config Portb.0 = Input                                      'DI (SPI input, port default operation mode is input)
Config Portb.1 = Output                                     'DO (SPI output)
Config Portb.2 = Output                                     'USCK (spi clock)

Do
    Debounce Pina.5 , 0 , Spitransfer , Sub
    Debounce Pina.6 , 0 , Spitransfer_mod , Sub
Loop

'####   Datasheet for ATtiny861A
'####   Document: 8197C–AVR–05/11
'####   modeled on 13.3.2 SPI Master Operation Example

Spitransfer:                                                'corrected sample from datasheet
$asm
ldi r16 , &b10101010                                        'data to be send
    sts USIDR,r16                                           'data to data register
    ldi r16,&b01000000                                      'ldi r16,(1<<USIOIF)
    sts USISR,r16                                           'preventive clearing USIOIF (USI overflow interrupt flag)
    ldi r17,&b00011011                                      'USIWM0,USICS1,USICLK,USITC
   Spitransfer_loop:
    sts USICR,r17                                           'USI mode and clock strobe
    lds r16, USISR                                          'load register with USI overflow flag
    sbrs r16, USIOIF                                        'skip next instr. if overflow occured, transfer complete
    rjmp SPITransfer_loop
    lds r16,USIDR                                           'data received during transfer in USIDR
    ret
$end Asm


Spitransfer_mod:                                            'modified sample from datasheet
$asm
ldi r16 , &b10101010                                        'data to be send
    Out Usidr , R16
    ldi r16,&b01000000                                      'USIOIF
    Out Usisr , R16                                         'preventive clearing USIOIF (USI overflow interrupt flag)
    ldi r16,&b00011011                                      'USIWM0,USICS1,USICLK,USITC
   Spitransfer_loop_mod:
    Out Usicr , R16                                         'USI mode and clock strobe
    sbis usisr, USIOIF                                      'skip next instr. if overflow occured, transfer complete
   rjmp SPITransfer_loop_mod
    in r16,USIDR                                            'data received during transfer in USIDR
   ret
$end Asm

End                                                         'end program
Die Routine Spitransfer erzeugt einen SPI Takt auf Pin PB2 von gemessenen 1,16MHz. Die Spitransfer_mod von 2,0MHz. Systemtakt:16MHz

Als nächstes liegt wohl an, dem externen Flash über USI etwas Sinnvolles zu entlocken.

PS: Habe noch das zweite Beispiel im Datenblatt "SPITransfer_Fast" ausprobiert. Das lief ohne Probleme und hat glatt 8MHz SPI Takt geliefert. Da werde ich wohl erstmal dranbleiben obwohl das Oszi aus den, vom Steckbrett abgenommenen Signalen in erster Näherung schon ziemlich zerfranste Recheckruinen gezeichnet hat
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Aktualisiert: 21.01.2018 um 17:13 von Searcher

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