I2C zwischen Controllern

[Sauerbruch]

Ja, soweit hatte ich das auch verstanden, aber trotzdem verwirrt mich noch etwas: Das "lauschen" an sich (und das anschließende Vergleichen, ob die gerade gehörte 7-Bit-Adresse die eigene war) benötigt ja keinen eigenen, konkreten Befehl, oder? Ich stell´ mir das so vor wie das Reintrudeln von Bytes über die USART-Schnittstelle, was ja auch jederzeit unabhängig vom gerade laufenden Programm geschehen kann. Aber I2crbyte ist ja nun mal ein konkreter Befehl, der ja sofort ablaufen müsste, wenn der Controller seine eigene Slave-Adresse und das "W"-Bit vom master erkannt hat, oder?

RoboHolIc deutete Interrupts an - aber ich werde diesbezüglich aus dem Daenblatt (ATMega8 ) irgendwie nicht richtig schlau: Dort steht als Interrupt-Vektor Nr. 18 zwar ein TWI-Interrupt, aber was heißt denn bitteschön die Interrupt-Definition "Two-wire serial interface"? Was muss denn genau in diesem Interface passieren, damit der Interrupt ausgelöst wird?

[RoboHolIC]

Die Analogie zum USART ist treffend bzgl. des asynchronen Eintrudelns von Eingangsdaten.

Das "lauschen" erledigt das I2C / TWI-Modul und aktiviert ggf. Statusflags, auf die man einen Interrupt ansetzen oder eben aktiv pollen muss. I2crbyte ist dann der konkrete Befehl, der das Auslesen des Empfangsbuffers und evtl das ACK-Handling plattformunabhängig implementiert. (ich schreib das mal ganz mutig in Analogie zu den PIC-Controllern).

Bei keinem der (wenigen) I2C-Bausteine, die ich bisher verwendet habe, gibt es Clockstretching. Alle liefern auf Anfrage Daten und kennen keine unvorhersehbaren Verzögerungen bei der Buskommunikation, weil sie die I2C-Engine in Hardware haben.

Allerdings sollte man das Auftreten von Busblockierungen einkalkulieren, die durch EMI, unerwartete Resets und Kontaktprobleme entstehen können.

[Klebwax]

Bei keinem der (wenigen) I2C-Bausteine, die ich bisher verwendet habe, gibt es Clockstretching. Alle liefern auf Anfrage Daten und kennen keine unvorhersehbaren Verzögerungen bei der Buskommunikation, weil sie die I2C-Engine in Hardware haben.

Das sagst du so locker.

Clockstretching tritt sogar ohne Slave auf. Nimm mal einen "sauber" implementierten I2C Master und betreibe ihn mit 400kHz, bei höheren Geschwindigkeiten ist der Effekt leichter zu erkennen. Ein Slave ist nicht angeschlossen, die Pullups sind so 10kOhm. Die 400kHz sind leicht nachzumessen. Nun schalte mal 400pF zwischen SCL und GND, das ist die maximale kapazitive Buslast nach der Spec. Der Bus wird jetzt merkbar langsamer (solange der Master sauber implementiert ist). Der Grund ist einfach: der Master setzt SCL für die halbe Bitzeit passend zu 400kHz auf low. Dann läßt er das Signal los und wartet, daß es high wird. Durch die hohe Kapazität des Busses dauert es aber eine Zeit, bis der High-Pegel erreicht wird. Erst dann startet er den Timer, wieder eine halbe Bitzeit, für die High-Phase von SCL. Die messbare SCL-Frequenz wird damit langsamer, die Clock "gestreckt". Es ist egal, wer oder warum SCL länger low ist, als der Master vorgibt. Der häufigste Fall ist natürlich, daß sich der Slave beim ACK erwas Zeit nimmt indem er SCL low hält.

Bei einer Prozessor-Prozessor Verbindung ist Clockstretching eigentlich unvermeidlich und sehr hilfreich. Man kann im Slave wesentlich lockerer mit Interrupten und Interrupt-Sperren umgehen ohne die Integrität der Übertragung zu gefährden.

MfG Klebwax

[RoboHolIC]

Nun ja. Wenn man das elektrische Tiefpassverhalten der Busverdrahtung (aus Sicht des Masters verständlich) auch dem Thema Clockstretching zuordnet, dann hast du natürlich recht.

Andererseits: 400kHz und 400pF sind zwar innerhalb der Spec, nicht aber in Verbindung mit den 10k Pullups, weil man damit eine RC-Zeitkonstante von 4µs, mithin 250kHz vorgibt, aber den Bus mit 400kHz betreibt. Die Busverlangsamung demonstriert dann, dass der Master das Clockstretching toleriert.

[Sauerbruch]

Also im Moment wäre ich ja schon froh, wenn der Slave einfach nur auf den Master reagieren würde... habe hierzu folgenden Code für den Master geschrieben:

$regfile = m8def.dat
$Crystal = 1000000

Config sda = PORTD.7
Config scl = PORTB.0

Do

I2cstart
I2cwbyte &b00000010
I2cstop

waitms 200

Loop

scl und sda sind mit 4k7 mit +5V verbunden, die Signale sehen gut aus.

Beim Slave wollte ich mit einer toggelnden LED einfach nur mal sehen, ob er wenigstens schon mal in die TWI-ISR springt, wenn der Master die Slave-Adresse sendet:

$regfile = m8def.dat
$crystal = 1000000

Config sda = PORTD.7
Config scl = PORTB.0

DDRD.0=1

TWCR = &b00000101
TWAR = &b00000010

On TWI Empfang
Enable TWI
Enable Interrupts

Do
Loop

Empfang:
Toggle PORTD.0
Return

Aber leider passiert nichts. Ich habe mir vorsichtshalber gerade die I2C-lib gekauft und werde sie heute Abend mal einbinden...

[RoboHolIC]

OK, mein Beitrag über dedizierte I2C-Slave-ICs war schon am Thema vorbei.
Aber jetzt klinke ich mich besser aus, weil ich aus dem Code nichtmal rauslesen kann, ob es sich um TWI-Hardware oder eine Emulation in den Slaves handelt.

[Sauerbruch]

Aber jetzt klinke ich mich besser aus, weil ich aus dem Code nichtmal rauslesen kann, ob es sich um TWI-Hardware oder eine Emulation in den Slaves handelt.

Ich würd´s Dir gerne verraten - wenn ich es selber wüsste

Mal sehen ob mich die I2c-Lib weiterbringt, ich werde jetzt noch ein wenig weiterpuzzeln!