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Thema: TWI Slave "drückt" Clock

  1. #1
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    TWI Slave "drückt" Clock

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    Hallo,

    Ich probiere gemäß dem Wiki von PicNick eine Atmega8 (intern 8MHz) als TWI-Slave laufen zu lassen. Im ersten Schritt empfängt dieser nur Bytes und gibt sie an die serielle Schnittstelle aus.
    Solange als Master ein andere AVR läuft, funktioniert das auch recht gut. Der Master sendet mit den Bascom-Befehlen ein paar Bytes
    Code:
    $regfile = "M8def.dat"                                      ' the used chip
    $crystal = 8e6                                              ' frequency used
    $baud = 9600
    
    Config Sda = Portc.4
    Config Scl = Portc.5
    
    Dim Nr As Byte                                              ' Servo-Nr
    Dim Position As Byte                                        ' Position
    
    Do
    
            I2cstart
            I2cwbyte &H64
            I2cwbyte &H53                                       ' "S" Kennzeichen für Servo ansteuern
            I2cwbyte &HAA
            I2cwbyte &HBB
            I2cstop
    
        Wait 1
    Loop
    
    End
    Der Code im Slave sieht so aus
    Code:
    $regfile = "m8def.dat"
    $crystal = 8000000
    
    $include "MyTWI.bas"
    
    $baud = 9600
    
    $hwstack = 64
    $swstack = 64
    $framesize = 64
    
    Const Tmr_c_prescale = 64
    Const Tmr_c_preload = 131
    Const Tmr_c_divis = 250
    
    Declare Sub Twi_show_state(byref State As Byte)
    
    
    Config Portc.0 = Output
    Portc.0 = 1
    
    
    '-------------------------------------------------
    '  lokale I2C Adresse   (als Slave)
    '-------------------------------------------------
    Const Mn1_adr = &H64
    
    '-------------------------------------------------
    '  fremde I2C Adresse   (als Master)
    '-------------------------------------------------
    Const Mn2_adr = &H6E
    
    
    Dim Slv_byte As Byte                                        'sende Byte (irgendwas)
    
    Dim Twi_mst_buff(24) As Byte                                'Buffer für Masterfunktionen
    Dim Twi_slv_buff(24) As Byte                                'Buffer für Slavefunktionen
    
    '-------------------------------------------------
    Config Timer0 = Timer , Prescale = Tmr_c_prescale           'Timer 1mS
    On Timer0 Interrupt_ticker                                  ' Timer for Timer Queue
    
    Dim Timeout As Byte
    Dim Timediv As Word
    '-------------------------------------------------
    
    Print "Slavetester M32slave"
    
    Dim Temp As Byte
    
    
          Twi_slv_addr = Mn1_adr                                'lokale I2C-Adresse
          Twi_sr_data = Varptr(twi_slv_buff(1))                 'datenbuffer empfang
          Twi_st_data = Varptr(twi_slv_buff(1))                 'datenbuffer senden
    
          Twar = Twi_slv_addr + 1                               'I2C Adress Mega32 + GCA
          Config Twi = 100000                                   'I2C Speed
          On Twi Twi_mst_slv_isr , Nosave                       'ISR f. TWI
    
          Gosub Twi_sense                                       'Aktivieren Slave-Funktion
    
          Enable Timer0                                         'Timer
          Enable Interrupts                                     'Generell
    '---------------------------------------------
    '
    '---------------------------------------------
       Do
          If Twi_slv_flag <> 0 Then
    '-----------------------------------------------------------------
    ' Ergebnis als SLave auswerten
    '             Vorsicht, der Bus ist solange blockiert
    '-----------------------------------------------------------------
             Select Case Twi_slv_flag
             Case &H60 : Print Spc(10) ; "SLAVE recv:" ;        'es ist was empfangen worden
                      Print Hex(twi_slv_addr) ; " ";
                      'Print Twi_sr_cntr ; " ";
                      For Temp = 1 To Twi_sr_cntr
                         Print Hex(twi_slv_buff(temp)) ; " ";   'print der Daten
                      Next
             Case &HA8 : Print Spc(10) ; "SLAVE tran:" ;        'es ist was abgeholt worden
                      Print Hex(twi_slv_addr) ; " ";
                      For Temp = 1 To Twi_st_cntr
                         Print Hex(twi_slv_buff(temp));         'print der Daten
                      Next
             Case &H70 : Print Spc(10) ; "SLAVE GCA :" ;        'ein General Call ist gekommen
                      Print Hex(twi_slv_addr) ; " ";
                      For Temp = 1 To Twi_sr_cntr
                         Print Hex(twi_slv_buff(temp));         'print der Daten
                      Next
             Case Else:
                      Print Chr(7) ;                            'Irgendein Fehler
                      Call Twi_show_state(twi_slv_flag)         'Print status-text
             End Select
             Print
             Twi_slv_flag = 0                                   'löschen marker
             Twi_slv_stat = 0                                   'löschen marker
             Gosub Twi_sense                                    'alles wieder enablen
                                       'und Bus freigeben
          End If
    '-----------------------------------------------------------------
    '         Jede Sekunde was senden & empfangen
    '-----------------------------------------------------------------
        '  If Timeout = 1 Then
        '    Gosub Master_transmit
        '    If Twi_mst_flag = 0 Then                            'Hats geklappt ?
        '        Timeout = 0                                     'ja
    '   '    else (sonst probieren wir's gleich nochmal)
        '     End If
        '  End If
    '-----------------------------------------------------------------
       Loop
    End
    
    '----------------------------------------
    '     1 mS Ticker
    '----------------------------------------
    Interrupt_ticker:                                           ' Timer for Timer Queue
       Timer0 = Tmr_c_preload
       Incr Timediv
       If Timediv >= Tmr_c_divis Then
          Timeout = 1                                           'eine Sekunde ist rum
          Timediv = 0
       End If
       Return
    
    
    '----------------------------------------
    $include "Twi_show_state.bas"
    '----------------------------------------
    
    Run_wait_master:
          Gosub Mst_start                                       'aufruf
          Select Case Twi_mst_flag                              'ergebnis ?
          Case Twi_m_sent:                                      'gesendet
                   Print "<<<<<<MASTER sent:" ;
                   Print Hex(twi_mst_addr) ; " ";
                   For Temp = 1 To Twi_mt_cntr
                         Print Hex(twi_mst_buff(temp));
                   Next
                   Print
                   Twi_mst_flag = 0
          Case Twi_m_recv:                                      'geholt
                    Print ">>>>>>MASTER read:" ;
                   Print Hex(twi_mst_addr) ; " ";
                   For Temp = 1 To Twi_mr_cntr
                         Print Hex(twi_mst_buff(temp));
                   Next
                   Print
                   Twi_mst_flag = 0
          Case Else:                                            'irgendein Problem
                    Print Chr(7) ; Hex(twi_mst_addr) ; " ";
                    Call Twi_show_state(twi_mst_flag)
          End Select
       Return
    '----------------------------------------
    '   Beispiel 8 byte senden,
    '     dann mit Rep.Start von gleicher adresse 3 Byte empfangen
    '----------------------------------------
    Master_transmit:
    ' sende buffer (mit testdaten) füllen
       For Temp = 1 To 24
          Twi_mst_buff(temp) = Slv_byte
       Next
    
       Twi_mst_addr = Mn2_adr                                   'I2C adresse
       Twi_mt_cntr = 8                                          ' erstmal 8 Byte senden
       Twi_mt_data = Varptr(twi_mst_buff(1))                    ' adresse Daten
    
       Twi_mr_cntr = 3                                          ' dann 3 Byte empfangen
       Twi_mr_data = Varptr(twi_mst_buff(1))                    ' empfangsbuffer
    
       Gosub Run_wait_master                                    ' auf gehts
    
       Return
    Wie gesagt, von AVR zu AVR alles im Butter.

    Steuere ich den Bus aber via PC und RS232-Interface an, gibt im zweiten Datenbyte immer wieder einen Clock, der aussieht als sei er á la ACK heruntergeprügelt. Folglich wird der Clock vom Ziel-AVR nicht mehr erkannt und es kommt nur Schrott an. Ein Oszi-Bild vom dem "Defekt" ist angehängt. Prinzipiell bin ich für alle Fehlerquellen offen - das Interface verrichtet aber seit 3 Jahren mit zahlreichen verschiedenen echten I2C Bausteinen in der Haussteuerung seinen Dienst, will sagen das funktioniert..!

    Aber was zum Kuckuck verursacht dieses Fehlerbild?
    Ach so, der Bus hängt über 2k2 an der Versorgungsspannung.
    Angehängte Dateien Angehängte Dateien

  2. #2
    Super-Moderator Robotik Visionär Avatar von PicNick
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    Hi, kann ich mir momentan nicht erklären. die Library verwendet ja die HW-TWI, d.h. Clock-Stretching oder sowas könnt' ich garnicht.
    Ich schau mir aber den Slave-Code nochmal genauer an (dürfte ja ziemlich genau mein Beispiel sein), ob der vielleicht irgendwie in die Sache reinpfuscht.
    Ev. Dauert vielleicht das printen der Empfangsdaten zu lange ? (und er ist noch garnicht fertig, wenn das 2.BYte kommt ?)

    (1 Byte bei 9600 Baud dauert 1 mS)
    mfg robert
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  3. #3
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    Hallo,

    nach dem ich gestern meine Master/Slave - Kombination zum laufen bekommen habe, habe ich mitbekommen, dass ein Printbefehl die Fehlerquelle war.
    Ich würde jetzt die Printbefehle aus der "Ergebnis als SLave auswerten" und auch überall wo anders herausnehmen. Die Printanweisung oder die Ausgabe der Daten über serielle Schnittstelle verbraucht zu viel Zeit und bremst somit die I2C Kommunikation aus.
    Vielleicht ist dies das Problem.

    Gruß MAT

  4. #4
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Print ist es nicht

    Hallo,

    habe kurzerhand alle Print-Anweisungen in der Slave-Routine rausgenommen, aber das Oszi-Bild zeigt noch immer das gleiche Verhalten.
    Damit lässt sich dies als Ursache ausschließen, zumal der AVR doch relativ autonom bereit sein sollte, das zweite Byte zu empfangen?!

    @Mat-sche: kannst Du mir vielleicht Deinen Sourcecode zuschicken? Adresse : trnospam02 at arcor Dot de

  5. #5
    Super-Moderator Robotik Visionär Avatar von PicNick
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    2.Byte ist natürlich Blödsinn, die Library setzt ja den Flag erst, wenn ein Stop oder Restart kommt, also nicht bei jedem Byte.
    Wenn, dann ginge also um die 2. "MESSAGE"

    Wie oben erwähnt, kann man bei der HW-TWI die Clock- und Datenleitungen nicht beeinflussen.


    Clock runterziehen wäre ein Stretching, d.h. der Master müsste eigentlich warten, bis die CLK-Leitung wieder raufgeht. Das tut er anscheinend nicht, die Implementierung beim Master ist wohl nicht recht sauber.

    Du sagst, bei AVR /AVR geht das. Hast du dir da zum Vergleich schon mal das Oszi-Bild angesehen ?
    mfg robert
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  6. #6
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    Ja, hab ich natürlich auch angesehen. Die Gesamtsequenz ist im angehängten Bild zu sehen; alle ACK kommen sauber, die Botschaft wird ordentlich ausgewertet.
    Der Master (vom PC gesteuert) ist relativ doof, d.h. Clockstretching oder Arbitration wird nicht unterstützt. Aber wie schon erwähnt: mit zahlreichen anderen Slaves funktioniert es tadellos.

    Angenommen hier ist es ein Clockstretching, dann wäre wohl eine Abhilfe (quick'n'dirty) den Clockpuls zu verlängern. Das könnte ich versuchen, da im Interface kein readback vom Clock vorgesehen ist.
    Wobei richtig Sinn macht es nicht, denn bei AVR2AVR kommt kein Stretching und die Datenrate ist bei der PC-Lösung auch nicht sonderlich hoch?! Noch dazu sollte die Geschwindigkeit für den AVR @8MHz kein Thema sein.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken 1_-_sequenz_avr-to-avr.jpg  

  7. #7
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    Da doch wohl der Slave nicht weiss, ob der PC oder ein anderer AVR die Daten schickt, kann man sich den Effekt eigentlich garnicht erklären.

    Hast du auch ein Oszigramm von PC-I2C Baustein ? (irgendwas)

    EDIT: was mir vorkommt, kann mich aber täuschen:
    Beim AVR-AVR scheint mir der Abstand 1. - 2. Byte grösser ?
    (wär aber auch noch keine erklärung)
    mfg robert
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  8. #8
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Bilder im Attachment, auf die schnelle habe ich sie nicht so gut hinbekommen, man sieht aber das Wesentliche

    Der zeitliche Unterschied (Abstand zw. Bytes) kommt wohl daher, da ich mit verschiedenne "Waitzyklen" herumexperimentiere.

    Die AVR2AVR-Variante ist deutlich schneller, was nochmals ein evtl. Clockstreching unwahrscheinlicher macht.

    Rätsel über Rätsel.....
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  9. #9
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    Hi TiRe,

    mein Programmcode unterscheidet sich für das Empfangen/Senden nicht von dem aus der WIKI.
    Wenn würde ich mal die I2C-Daten mal mit nem Logicanalyzer aufnehmen, stimmen sie mit dem Oszi überein?
    Wie schauts mit der Elektronik aus, sind alle Spannungs/Masseleitungen richtig miteinander verbunden?

    MAT

  10. #10
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    Hi Mat,
    Logikanalyzer habe ich nicht, es gibt ein paar Projekte dieserart auf meiner Wishlist....

    Aber dem Scope würde ich im Zweifelsfall eher glauben.

    Ja, Masse und VCC sind ordentlich verbunden. Ich hatte da schon einige Erfahrungen mit floating GND

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