Raspberry Pi I2C

[Kampi]

Auf Seite 4 ganz oben wird es erwähnt
Also das Problem ist dieses (nochmal zusammengefasst):
Ich habe einen I²C Bus aus einem Raspberry Pi als Master, einem 24C128 EEPROM, einem PCF8574 und einem PSoC als I²C Slave (benutze das EzI²C Modul http://www.cypress.com/?docID=34801).
Per i2cdetect werden ALLE Geräte am Bus erkannt, aber das Schreiben und Lesen klappt nur beim PCF8574 richtig. Beim EEPROM lese ich was anderes aus als ich rein geschrieben habe und beim PSoC schlägt das Lesen und das Schreiben fehl.
Den PSoC als I²C Slave habe ich aber bereits mit einem Mega32 als Master ausprobiert und da klappte sowohl das Lesen als auch das Schreiben des Mega32 von dem PSoC problemlos.
Hier ist mal der Testcode vom Mega32:

'Mikrocontroller
$regfile = "m32def.dat"
$crystal = 16000000
$baud = 19200


'Stacks
$hwstack = 200
$swstack = 200
$framesize = 400


'TWI konfigurieren
Config Sda = Portc.1
Config Scl = Portc.0
Config Twi = 100000                                         'TWI Frequenz


'Adresse des PCF
Const Psocw = &H80
Const Psocr = &H81                                          'Adresse vom PSoC. Der PSoC hat softwareseitig die
                                                            '0x40 als 7-Bit Adresse bekommen. Mit R/W Bit ergibt
'Variablen                                                  'dies 0x80
Dim Bitmuster As Byte
Dim Buffer As Byte


Bitmuster = 0
Buffer = 0


'I²C initialisieren
I2cinit


Do


'PSoC beschreiben
I2cstart                                                    'TWI Startkondition
I2cwbyte Psocw
I2cwbyte 0                                                  'Startadresse des I²C Buffers vom PSoC
I2cwbyte Bitmuster                                          'Daten übertragen
I2cstop


'PSoC auslesen
I2cstart
I2cwbyte Psocr
I2crbyte Buffer , Nack                                      


Print "Wert: " ; Buffer                                     'Ausgabe der Daten


Incr Bitmuster                                              'Bitmuster um eins erhöhen


Wait 1


Loop
End

Und vom PSoC:

//----------------------------------------------------------------------------
// C main line
//----------------------------------------------------------------------------


#include <m8c.h>                                                                    // Part specific constants and macros
#include "PSoCAPI.h"                                                                // PSoC API definitions for all User Modules


// Variablen
char Wert = 100;


// Funktionen
void I2C_Init(void);


void main(void)
{
    M8C_EnableGInt; 
    LCD_Start();                                                                    // LCD Modul aktivieren
    
    LCD_Position(0,0); 
    LCD_PrCString("PSoC I2C Slave");
    
    EzI2Cs_SetRamBuffer(1, 1, (char *)&Wert);                                        // I²C Buffer setzen, 1 Byte Größe, 1 Byte Schreib/Lesbar
    
    I2C_Init();
    
    while(1)
    {
        LCD_Position(1,0); 
        LCD_PrCString("Wert:");
        LCD_Position(2,0);
        LCD_PrHexInt(Wert);
    }
}


void I2C_Init(void)
{
    EzI2Cs_Start();                                                                    // I²C Modul starten
    EzI2Cs_EnableInt();                                                                // I²C Interrupts aktivieren
}

Hoffe das Problem ist dadurch etwas klarer geworden

Edit:
Den PSoC betreibe ich mit 5V. Da das Raspberry Pi nur 3,3V Pegel verwendet, nutze ich die Pull-Ups vom Raspberry Pi und habe damit einen 3,3V I²C Pegel.
Laut dem Datenblatt von dem Chip

http://www.datasheetcatalog.org/data...j2lq6ps83y.pdf

reichen 2,1V für einen High Pegel aus. Es kann also auch nicht sein das er die Pegel nicht erkennt.

[m.a.r.v.i.n]

Hallo Daniel,
Laut I2C Spezifikation müssten es für HIGH Pegel VCC*0.7 sein. Bei 5V VCC wären das 3.5V, bei 3.3V VCC 2.31V. Die 2.1V beziehen sich demnach auf 3V VCC. Wenn du den Chip mit 5V betreibst, gilt 3.5V.
Dass manche Bauteile trotzdem noch gehen, mag Zufall sein. Du brauchst wohl einen Level Shifter für I2C oder du betriebst den PSOC auch mit 3.3V.

[Kampi]

Erstmal danke für den Hinweis.
Wieso muss ich den für die Pegel die Betriebsspannung des Chips nehmen?
Der Bus läuft doch auf 3,3V und I²C ist doch Open Collector von daher sollte da doch die Betriebsspannung des Chips egal sein (oder habe ich da einen Denkfehler?)
Weil ich bin bisher immer von der Busspannung ausgegangen.
Ansonsten kennt jemand einen Levelshifter im DIP Gehäuse ? Weil das Board mit 3,3V betreiben geht (glaube ich) nicht.

[Klebwax]

Den PSoC betreibe ich mit 5V. Da das Raspberry Pi nur 3,3V Pegel verwendet, nutze ich die Pull-Ups vom Raspberry Pi und habe damit einen 3,3V I²C Pegel.
Laut dem Datenblatt von dem Chip

http://www.datasheetcatalog.org/data...j2lq6ps83y.pdf

reichen 2,1V für einen High Pegel aus. Es kann also auch nicht sein das er die Pegel nicht erkennt.

So ist es.

Laut I2C Spezifikation müssten es für HIGH Pegel VCC*0.7 sein.

Mindestens bedeutet, daß es auch weniger sein kann. Und wenn das Datenblatt des Chips sagt, 2,1V ist das voll in den Specs. Da die Chips erkannt werden, liegt das Problem woanders. Jetzt noch eine zweite Baustelle mit Pegelwandlern aufzumachen ist nicht zielführend.

MfG Klebwax

[m.a.r.v.i.n]

Im PSOC Datenblatt steht nur was von 2.1V für GPIO. Ob damit auch I2C gemeint ist, würde ich nicht von ausgehen. Mindestens 0.7*VCC für HIGH Pegel heisst gleich oder größer, aber nicht weniger. Wenn es mit dem Mega32 (ich nehme an unter 5V) geklappt hat und mit dem Raspberry Pi unter 3.3V nicht, dann spricht das für Pegelprobleme. Es kann natürlich auch ein Software Fehler im RasPi Code sein.

5V zu 3V Pegelwandler gibt es von AdaFruit oder Sparkfun.

[Kampi]

Ja der Mega32 wurde mit 5V betrieben.
Im Grunde hat der PSoC nur GPIOs. Die Pins werden erst in der Software konfiguriert. Da kann man sich aussuchen wo man den I²C hinlegen will (gibt glaube ich P1.0 und 1.1 sowie 1.5 und 1.7 zur Auswahl). Von daher vermute ich das diese Spezifikationen egal für welches Protokoll/Anwendung sind.
Sicher bin ich mir da aber nicht.
Der Pegelwandler von Sparkfun eignet sich aber nicht für I²C soweit ich sehe. I²C ist bidirektional und der ist nur für eine Richtung. Oder sehe ich das falsch?

[Klebwax]

Um aber mit der SW weiterzukommen, habe aus einem Beispiel-Code aus dem Netz ein Stück zusammengeschnitten, mit dem ich auf meinem Desktop-PC vermutlich das EEPROM meines Monitors auslesen kann. Wegen der Übersichtlichkeit sind die Adressen hardcoded und ein wirkliches Schreiben habe ich nicht probiert, um den Rechner nicht zu gefärden.

#include <linux/i2c-dev.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>

#define NUMBYTES 20

int main() {

	int file;
	char filename[] = "/dev/i2c-0";
	char buffer[20];
	int i;
  
	file = open(filename, O_RDWR);
	if (file < 0) {
		perror("i2c-test open: ");
	    return -1;
	}
/* You can do plain I2C transactions by using read(2) and write(2) calls.
 * You do not need to pass the address byte; instead, set it through
 * ioctl I2C_SLAVE before you try to access the device.
 */
	if (ioctl(file, I2C_SLAVE, 0x50) < 0) {
		perror("i2c-test set slave address: ");
		return -1;
	}
	buffer[0] = 0;	// set read pointer in I2C slave
	if(write(file, buffer, 1) != 1) {
		perror("i2c-test write: ");
		return -1;
	}
        if (read(file, buffer, NUMBYTES) != NUMBYTES) {
		perror("i2c-test read: ");
		return -1;
	} else {
		for(i = 0; i < NUMBYTES; i++) {
			printf("%02x ", (unsigned char)buffer[i]);
		}
		printf("\nok\n");
	}
	return 0;
}

Vielleicht hilfts

MfG Klebwax

[Kampi]

Um aber mit der SW weiterzukommen, habe aus einem Beispiel-Code aus dem Netz ein Stück zusammengeschnitten, mit dem ich auf meinem Desktop-PC vermutlich das EEPROM meines Monitors auslesen kann. Wegen der Übersichtlichkeit sind die Adressen hardcoded und ein wirkliches Schreiben habe ich nicht probiert, um den Rechner nicht zu gefärden.

#include <linux/i2c-dev.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>

#define NUMBYTES 20

int main() {

    int file;
    char filename[] = "/dev/i2c-0";
    char buffer[20];
    int i;
  
    file = open(filename, O_RDWR);
    if (file < 0) {
        perror("i2c-test open: ");
        return -1;
    }
/* You can do plain I2C transactions by using read(2) and write(2) calls.
 * You do not need to pass the address byte; instead, set it through
 * ioctl I2C_SLAVE before you try to access the device.
 */
    if (ioctl(file, I2C_SLAVE, 0x50) < 0) {
        perror("i2c-test set slave address: ");
        return -1;
    }
    buffer[0] = 0;    // set read pointer in I2C slave
    if(write(file, buffer, 1) != 1) {
        perror("i2c-test write: ");
        return -1;
    }
        if (read(file, buffer, NUMBYTES) != NUMBYTES) {
        perror("i2c-test read: ");
        return -1;
    } else {
        for(i = 0; i < NUMBYTES; i++) {
            printf("x ", (unsigned char)buffer[i]);
        }
        printf("\nok\n");
    }
    return 0;
}

Vielleicht hilfts

MfG Klebwax

Also das Programm funktioniert. Er ließt die Zellen aus.
Jetzt muss ich das nur mal mit einem Write kombinieren um zu sehen ob das auch klappt
Danke dafür!

Edit: Beim zweiten mal ausführen spuckt er aber nur 0xff aus. Wieso?

[Klebwax]

Also das Programm funktioniert. Er ließt die Zellen aus.
Jetzt muss ich das nur mal mit einem Write kombinieren um zu sehen ob das auch klappt
Danke dafür!

Edit: Beim zweiten mal ausführen spuckt er aber nur 0xff aus. Wieso?

$ sudo ./i2c-test
00 ff ff ff ff ff ff 00 04 72 be 00 e7 7d 11 01 0b 14 01 03

Das geht bei mir beliebig oft.

Write bei einem EEPROM sollte so gehen:

buffer[0] = Adresspointer im EEPROM
buffer[1] = Datenbyte
..
buffer[x] = Datenbyte

write(fd, buffer, x+1)

Wieviel man auf einmal schreiben kann, hängt vom EEPROM ab. Wenn man nicht auf eine Ready wartet, sollte man vor dem nächsten read oder write etwas Pause machen.

MfG Klebwax

[ePyx]

Der Pegelwandler von Sparkfun eignet sich aber nicht für I²C soweit ich sehe. I²C ist bidirektional und der ist nur für eine Richtung. Oder sehe ich das falsch?

Pegelwandler ist bidirektional wegen der MOSFETs. Habe mir den auch schon selber aufgebaut. Nicht schön, aber schneller aufzubauen und günstiger als ein PCA9603 oder ähnliche Wandler.