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© Guido Kramann

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Mikrocontroller
1 Einfuehrung
..1.1 Entwicklungsgeschichtliches
..1.2 Maschinensprache
..1.3 Assemblerbeispiel
..1.4 Sprachwahl
..1.5 Praxis
....1.5.1 Digital_IO
....1.5.2 Byteoperationen
....1.5.3 AVR_Studio
....1.5.4 Testboard
....1.5.5 Aufgaben
....1.5.6 Do_it_yourself
......1.5.6.1 Ampel
......1.5.6.2 Programmierer
..1.6 Literatur
..1.7 Programmierer
....1.7.1 Bauverlauf
....1.7.2 KurzreferenzLow
....1.7.2 Kurzreferenz_16PU
..1.8 Uebung1
..1.9 BoardAtHome
....1.9.1 Software
....1.9.2 Hardware
....1.9.3 Knoppix
....1.9.4 Aufbau
....1.9.5 LED
2 Oszillator
..2.1 Assembler
..2.2 Interner_RC
..2.3 Quarz
..2.4 Taktgenerator
3 DigitalIO
..3.1 Elektrische_Eigenschaften
..3.2 Pullup_Widerstaende
..3.3 Bitmasken_Eingang
..3.4 Bitmasken_Ausgang
..3.5 Tic_Tac_Toe
....3.5.1 DuoLEDs
....3.5.2 Schaltplan
....3.5.3 Spielfeld
....3.5.4 Anwahl
....3.5.5 Kontrolle
..3.6 Laboruebung2
..3.7 Laboruebung2_alt
4 PWM
..4.1 Prinzip
..4.2 Nutzen
..4.3 Generierung
..4.4 Programmierung
..4.5 Servos
..4.7 Laboruebung3
..4.8 LoesungUE3
..4.9 Uebung6
5 LichtKlangKugeln
..5.1 LED
..5.2 RGB
..5.3 Sensoren
..5.4 lautsprecher
..5.5 tonerzeugung
6 UART
..6.1 Bussysteme
..6.2 UART
..6.3 RS232
..6.4 Hardware
..6.5 Senden
..6.6 Hyperterminal
..6.7 Empfangen
..6.8 Broadcast
..6.9 Uebung4
7 Infrarot
..7.1 schalten
..7.2 seriell
..7.3 Uebung
8 OOP
..8.1 Probleme
..8.2 Konzept
..8.3 Statisch
..8.4 Datentypen
..8.5 RS232
....8.5.1 Prozedural
....8.5.2 Analyse
....8.5.3 Umsetzung
....8.5.4 Vererbung
....8.5.5 Statisch
....8.5.6 Performance
..8.6 Fahrzeug
9 ADW
..9.1 ADW
..9.2 Zaehler
10 Peripherie
..10.1 RS232Menue
..10.2 ASCIIDisplay
..10.3 Tastenmatrix
..10.4 Schrittmotor
..10.5 Zaehler
..10.6 Uebung7
11 SPI
..11.1 Testanordnung
..11.2 Register
..11.3 Test1
..11.4 Test2_Interrupt
..11.5 Test3_2Slaves
..11.6 Laboruebung
12 EEPROM
13 I2C
..13.1 MasterSendByte
..13.2 MasterSend2Bytes
..13.3 MasterReceiveByte
..13.4 MasterReceive2Bytes
14 Anwendungen
..14.1 Mechatroniklabor
....14.1.1 Biegelinie
....14.1.2 Ausbruchsicherung
....14.1.3 Einachser
....14.1.4 AV
....14.1.5 Vierradlenkung
....14.1.6 Kommunikation
..14.2 Sinuserzeugung
....14.2.1 Variante1
....14.2.2 Variante2
....14.2.3 Variante3
....14.2.4 Variante4
..14.3 Laboruebung8
..14.4 Loesung_Ue8
..14.5 SPI_Nachtrag
20 Xubuntu

11.3 Testprogramm 1

  • In einem ersten Testprogramm kommuniziert der Master zunächst nur mit Slave 1.
  • Ein Sende-Empfangszyklus wird durch einmaliges Drücken des Tasters bei PB0 durchgeführt.
  • Nach Drücken des Tasters passiert folgendes:
  1. Der Master wählt Slave 1 an, d.h. PA1 ändert den Pegel von High nach Low.
  2. Es wird ein Byte vom Master an den Slave gesendet, dort empfangen und angezeigt. Gleichzeitig wird ein Byte durch den Master von Slave 1 empfangen und beim Master angezeigt.
  3. Als Zahlenwerte wird vom Master an den Slave ständig die Zahl 15 gesendet und vom Slave 1 an den Master der Inhalt der Variablen "zahl", der mit 1 beginnend nach jedem Sende-Empfangszyklus (Austausch eines Bytes) inkrementiert wird.
  4. Im Anschluß wird beim Master PA1 wieder auf High gesetzt, aber dafür PA2 auf Low, um Slave 2 anzuwählen.
  5. Ob der Sende-Empfangszyklus eines Bytes auch abgeschlossen wurde, wird sowohl beim Master als auch beim Slave 1 durch das Flag SPIF im Register SPSR.
  6. Mit einer while-Schleife wird die Programmfortsetzung solange unterbrochen, bis das Flag SPIF auf 1 gesetzt wurde und damit die Beendigung des Sende-Empfangszyklus angezeigt wurde.
BILDBESCHREIBUNG

Bild 11.3-3: Ein Sende-Empfangszyklus: Gleichzeitiges Übertragen eines Bytes vom Master zum Slave und umgekehrt.

#include <avr/io.h>

int main(void)
{
    uint8_t akku;

    //MOSI / PB5 als Output
    DDRB |= 0b00100000;
    //MISO / PB6 als Input
    DDRB &= 0b10111111;
    //SCK  / PB7 als Output (für den Synchronisationstakt)
    DDRB |= 0b10000000;

    //SPI-Schnittstelle als Master ohne Interrupts konfigurieren und starten:
    SPCR = (0<<SPIE) | (1<<SPE) | (0<<DORD) | (1<<MSTR) | (0<<CPOL) | (0<<CPHA) | (0<<SPR1) | (0<<SPR0);            


    //Slave Select Ausgänge PA1 und PA2 als Ausgänge:
    DDRA  |= 0b00000110;
    PORTA |= 0b00000110; //Slave-select auf High setzen

    //8-Bit-Parallel-Verbindung zu erstem Mikrocontroller (muecA), also PORTC als Ausgang:
    DDRC = 0b11111111;
    //Null anzeigen lassen, solange Taster nicht das erste mal gedrückt wurde.
    PORTC = 0;
		    
    while(1)
    {		
        if(PINB & (1<<PINB0))  //Wenn Taster PB0 gedrückt
        {
            //PA1 auf Low, d.h. Slave 1 anwählen:
            PORTA &= 0b11111101;
            //Zu sendende Zahl 15 für den Sende/Empfangszyklus in das SPI-Datenregister schreiben:
            SPDR = 15;
            //Warten, bis Flag für erfolgreiche Datenübertragung gesetzt ist:
            while( (SPSR & (1<<SPIF)) == 0);

            akku = SPCR; //Durch Auslesen der Register SPCR und SPDR Interrupt wieder freigeben
            //Empfangenes Byte nach Port C schicken, um es dezimal anzeigen zu lassen:
            akku = SPDR;
            PORTC = akku;
            
            //Slave-select beider Slaves wieder auf high-Pegel:
            PORTA |= 0b00000110;

            //Warten, bis Taste bei PB0 wieder losgelassen wird
            while(PINB & (1<<PINB0));
        }
		
    }
    return 0;
}
 

Code 11.3-3: Quellcode für Master in Testprogramm 1

#include <avr/io.h>

int main(void)
{
    uint8_t akku;
    uint8_t zahl=0;

    //MOSI / PB5 als Input
    DDRB &= 0b11011111;
    //MISO / PB6 als Output (genau umgekerht wie beim Master)
    DDRB |= 0b01000000;
    //SCK / PB7 als Input (für den Synchronisationstakt)
    DDRB &= 0b01111111;


    DDRC = 0b11111111;    //PORTC als Ausgang
    PORTC = 0;            //PORTC mit Null vorinitialisieren

    //SPI-Datenregister mit der zu sendenden Zahl füllen:
    SPDR = zahl;

    //SPI-Schnittstelle als Slave und mit Interrupt aktivieren:
    SPCR = (1<<SPIE) | (1<<SPE) | (0<<DORD) | (0<<MSTR) | (0<<CPOL) | (0<<CPHA) | (0<<SPR1) | (0<<SPR0);            

    while(1)
    {
  	    while(!(SPSR & (1<<SPIF)));	//Warten bis die Übertragung vollständig ist
        akku = SPCR; //Durch Auslesen der Register SPCR und SPDR Interrupt wieder freigeben
        akku = SPDR; 
        PORTC = akku; //Empfangenes Byte dezimal anzeigen. In diesem Fall die 15

        zahl++;
        SPDR = zahl;  //Zusendende Zahl in das SPI-Datenregister legen.
    }
    return 0;
}
 

Code 11.3-4: Quellcode für Slave 1 in Testprogramm 1

spi3_ohneInterrupt_slave1.zip - Projekt zu Testprogramm 1