Probleme bei I2C Kommunikation

[Lisa (Gast)]

Hallo an alle =)

ich habe bereits eine I2C-Kommunikation programmiert, allerdings mit 
Polling. Mein Controller (AT MEGA 164 PA) ist dabei der Master. Nach der 
Initialisierung sendet er die Start Condition. Dann wird gewartet bis 
das TWINT-Flag gesetzt ist und die Slave Adresse wird gesendet. Beim 
Polling erhalte ich dabei auch ein ACK (Status Code 0x18) Dann kann ich 
meine Daten senden und die Kommunikation wieder beenden.

Nun möchte ich das Ganze Interrupt gesteuert machen. Statt zu warten, 
bis TWINT gesetzt wird, springt das Programm in die ISR. Das 
funktioniert ja auch noch beim Senden der Start Condition. Dann sende 
ich die Slave Adresse mit dem Senden-Befehl (SLA+W). Dies entspricht der 
Adresse beim Polling. Danach springt das Programm auch wieder in den 
Interrupt, allerdings mit dem Status-Code 0x20, also einem NACK.

An was liegt das nun? Es ist doch eigentlich der gleiche Code wie beim 
Polling nur mit Interrupt?

//Header einbinden
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdint.h>
#include <avr/interrupt.h>


//Prototypen der Funktionen
void initialisiere_I2C (void);
void sendeDaten_Master(unsigned char data);
unsigned char empfangeDaten_Master(void);
void sleep_ms (uint16_t ms);

//Variable deklarieren
volatile int master = 1;
volatile int transmit = 1;

volatile unsigned char data = 0xFF;
char test;

int SLA_W = 0x90;  //0b10010000 -> SLA = 0x48 -> nach links shiften und 0/1 anhaengen
int SLA_R = 0x91;  //0b10010001

//TWI Defines: TWI an Port C angeschlossen
#define TWI_DDR    DDRC
#define TWI_PORT    PORTC
#define SCL      PC0
#define SDA      PC1

//TWI Defines: TWI an Port B angeschlossen
#define Temp_DDR    DDRB
#define Temp_PORT    PORTB
#define EnTemp    PB0


int main(void)
{
  //Ports als Ausgang setzen
  TWI_DDR |= (1 << SDA);
  TWI_DDR |= (1 << SCL);
  
  //Ports als Ausgang setzen
  Temp_DDR |= (1 << EnTemp);
    
   //Ports auf high setzen
   Temp_PORT &= ~(1<<EnTemp);

  initialisiere_I2C();
  
  //Interrupts aktivieren
  sei();
  
  if (master == 1)
  {
    if (transmit == 1)
    {
      sendeDaten_Master(0x00);
    }
    else
    {
      empfangeDaten_Master();
    }
  }
  
    while(1)
    {
    ; //leere Endlosschleife    
    }
}
void initialisiere_I2C (void)
{
  //Bit Rate 100,000kHz
  TWBR=0x20;
  //analog comparator initialisieren
  ACSR=0x80;
  //Schnittstelle aktivieren
  TWCR= (1<<TWIE)|(1<<TWEN);
  //Prescaler auf 1 --> TWSR = 0x0
  TWSR &= ~(1<<TWPS0);
  TWSR &= ~(1<<TWPS1);
  //SCL Frequenz = 250000
}


void sendeDaten_Master(unsigned char data)
{
  //Start Condition senden
  TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN)|(1<<TWIE);  
}
unsigned char empfangeDaten_Master(void)
{
  //Start Condition senden
  TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN)|(1<<TWIE);
  return data;
}


ISR(TWI_vect)
{
  if (master == 1)
  {
    if (transmit == 1)
    {
      switch (TWSR)
      {
        //Status pruefen -> START gesendet
        case 0x08:
          TWDR = SLA_W;
          //TWINT und TWEN setzen, Start und Stop loeschen
          TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN)|(1<<TWIE);
        break;
        
        //Status pruefen -> ACK (SLA+W) erhalten
        case 0x18:
          //Daten senden
          TWDR = data;
          TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN)| (1<<TWIE);
        break;
        
        //Status pruefen -> NACK (SLA+W) erhalten
        case 0x20:
          // ERROR(); -> Fehlermeldung
          test = 0x0;
        break;
        
        //Status pruefen -> ACK fuer Daten erhalten
        case 0x28:
          //Uebertragung beenden
          TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWEN)|(1<<TWSTO)| (1<<TWIE);
        break;
        
        //Status pruefen -> NACK (Daten) erhalten
        case 0x30:
          // ERROR(); -> Fehlermeldung
        break;
      }
    } else if (transmit == 0)
    {
      switch (TWSR)
      {
        //Status pruefen -> START gesendet
        case 0x08:
          TWDR = SLA_R;
          TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN)| (1<<TWIE);
        break;
        
        //Status pruefen -> ACK (SLA+R) erhalten
        case 0x40:
          //Daten empfangen
          data = TWDR;
          TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN) | (1<<TWEA) | (1<<TWIE);
        break;
        
        //Status pruefen -> NACK (SLA+R) erhalten
        case 0x48:
          // ERROR(); -> Fehlermeldung
        break;
        
        //Status pruefen -> ACK fuer Daten erhalten
        case 0x50:
          //Uebertragung beenden
          TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWEN)|(1<<TWSTO);
        break;
        
        //Status pruefen -> NACK (Daten) erhalten
        case 0x58:
          // ERROR(); -> Fehlermeldung
        break;
      }
    } else
    {
      // ERROR(); -> Fehlermeldung
    }
  } 
}

[Stephan B. (matrixstorm)]

Ggf. bitte zukuenftig MAKROS aus

http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__util__twi.html

verwenden. Das macht den Code les- und wartbarer.

Mindestens empfangeDaten_Master() duerfte einfach (unblockiert) 
durchlaufen und falsche daten zurueckliefern.

[Lisa (Gast)]

oh, danke für den Hinweis, das hab ich wohl noch vom Polling drin

habs nun geändert =)

Leider bekomme ich auch beim Senden ein NACK zurück wenn ich die Slave 
Adresse sende.

[Lisa (Gast)]

Ich hab jetzt mal den Code mit den Makros im Anhang eingefügt.

Leider erhalte ich immer noch ein NACK

[Karlheinz (Gast)]

Hallo,

ich hab deinen Code jetzt nur mal überflogen

die switch-Anweisung

> switch (TWSR)

sollte zumindest
> switch (TWSR & 0xf8)

lauten, denn da sind noch Bits die dir das Ergebnis verhauen können

vielleicht gehts dann

[Lisa (Gast)]

Schon mal vorab ein großes Dankeschön, denn ich weiß echt nicht mehr 
weiter...

Eine Frage jedoch: Warum switch (TWSR & 0xF8)
Der Prescaler ist ja auf 1, also sind die ersten beiden Bits auf 0, 
daher wird ja wirklich nur der Status abgefragt. Das war zumindest meine 
Logik, ich bin aber noch nicht so lange am embedded programmieren....

[Karl H. (kbuchegg)]

Lisa schrieb:

> Eine Frage jedoch: Warum switch (TWSR & 0xF8)
> Der Prescaler ist ja auf 1, also sind die ersten beiden Bits auf 0,
> daher wird ja wirklich nur der Status abgefragt.

In deinem konkreten Fall: ja.
Aber gesetz den Fall du änderst das mal, dann geht die Fehlersuche von 
vorne los.
In deinem Fall dürfte das jetzt nicht das Problem sein, aber im 
generellen ist es kein guter Stil, wenn man so programmiert, dass man 
bei Abfragen Annahmen über Bits trifft, die überhaupt nicht 
'dazugehören'.
Das ist einfach eine Form von defensivem Programmieren, dass man so 
programmiert, dass nicht gleich alles auseinanderfällt, wenn man an 
anderer Stelle was ändert.

[Lisa (Gast)]

Ahhh, ok, danke für die Erklärung. Jetzt habe ich das verstanden.

Zu dem Problem mit dem Programm:

wenn ich einen Breakpoint beim Funktionsaufruf sendeDaten_Master(0x00); 
hab und dann in der ISR in case TW_MT_SLA_ACK dann funktionsiert das 
Programm. Auch beim Breakpoint beim Funktionsaufruf und bei case 
TW_MT_DATA_ACK funktioniert es. DIe Kommunikation klappt also.

ABER: wenn ich nun den Breakpoint beim Funktionsaufruf 
(sendeDaten_Master(0x00)) entferne und das Programm bis in die ISR zu 
case TW_MT_SLA_ACK oder case TW_MT_DATA_ACK laufen lasse, bekomme ich 
ein NACK.

Der Code ist allerdings der gleiche. Außer den Breakpoints wurde nicht 
verändert. Warum funktioniert es mit weniger Breakpoints plötzlich nicht 
mehr? Ich bin echt verwirrt....

Ich hoffe ihr habt die Beschreibung soweit verstanden