ATMega Code auf ATTiny portieren

[Thomas (Gast)]

Guten Tag,
ich habe ein sehr schönes simples Projekt gefunden, dass sich 
hervorragend als kleines Geschenk umsetzen lässt. Ich würd es jedoch 
gerne auf dem ATTiny85 laufen lassen. Es handelt sich um den sogenannten 
Auduino. Kann mir jemand dabei helfen, den Code auf den ATTiny zu 
portieren?

Es müssen wohl nur die Interrupts gesetzt werden, aber ich hab da nicht 
so den Überblick. Der Code sieht wie folgt aus:

// Auduino, the Lo-Fi granular synthesiser
//
// by Peter Knight, Tinker.it http://tinker.it
//
// Help:      http://code.google.com/p/tinkerit/wiki/Auduino
// More help: http://groups.google.com/group/auduino
//
// Analog in 0: Grain 1 pitch
// Analog in 1: Grain 2 decay
// Analog in 2: Grain 1 decay
// Analog in 3: Grain 2 pitch
// Analog in 4: Grain repetition frequency
//
// Digital 3: Audio out (Digital 11 on ATmega8)
//
// Changelog:
// 19 Nov 2008: Added support for ATmega8 boards
// 21 Mar 2009: Added support for ATmega328 boards
// 7 Apr 2009: Fixed interrupt vector for ATmega328 boards
// 8 Apr 2009: Added support for ATmega1280 boards (Arduino Mega)

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>

uint16_t syncPhaseAcc;
uint16_t syncPhaseInc;
uint16_t grainPhaseAcc;
uint16_t grainPhaseInc;
uint16_t grainAmp;
uint8_t grainDecay;
uint16_t grain2PhaseAcc;
uint16_t grain2PhaseInc;
uint16_t grain2Amp;
uint8_t grain2Decay;

// Map Analogue channels
#define SYNC_CONTROL         (4)
#define GRAIN_FREQ_CONTROL   (0)
#define GRAIN_DECAY_CONTROL  (2)
#define GRAIN2_FREQ_CONTROL  (3)
#define GRAIN2_DECAY_CONTROL (1)


// Changing these will also requires rewriting audioOn()

#if defined(__AVR_ATmega8__)
//
// On old ATmega8 boards.
//    Output is on pin 11
//
#define LED_PIN       13
#define LED_PORT      PORTB
#define LED_BIT       5
#define PWM_PIN       11
#define PWM_VALUE     OCR2
#define PWM_INTERRUPT TIMER2_OVF_vect
#elif defined(__AVR_ATmega1280__)
//
// On the Arduino Mega
//    Output is on pin 3
//
#define LED_PIN       13
#define LED_PORT      PORTB
#define LED_BIT       7
#define PWM_PIN       3
#define PWM_VALUE     OCR3C
#define PWM_INTERRUPT TIMER3_OVF_vect
#else
//
// For modern ATmega168 and ATmega328 boards
//    Output is on pin 3
//
#define PWM_PIN       3
#define PWM_VALUE     OCR2B
#define LED_PIN       13
#define LED_PORT      PORTB
#define LED_BIT       5
#define PWM_INTERRUPT TIMER2_OVF_vect
#endif

// Smooth logarithmic mapping
//
uint16_t antilogTable[] = {
  64830,64132,63441,62757,62081,61413,60751,60097,59449,58809,58176,57549,56929,56316,55709,55109,
  54515,53928,53347,52773,52204,51642,51085,50535,49991,49452,48920,48393,47871,47356,46846,46341,
  45842,45348,44859,44376,43898,43425,42958,42495,42037,41584,41136,40693,40255,39821,39392,38968,
  38548,38133,37722,37316,36914,36516,36123,35734,35349,34968,34591,34219,33850,33486,33125,32768
};
uint16_t mapPhaseInc(uint16_t input) {
  return (antilogTable[input & 0x3f]) >> (input >> 6);
}

// Stepped chromatic mapping
//
uint16_t midiTable[] = {
  17,18,19,20,22,23,24,26,27,29,31,32,34,36,38,41,43,46,48,51,54,58,61,65,69,73,
  77,82,86,92,97,103,109,115,122,129,137,145,154,163,173,183,194,206,218,231,
  244,259,274,291,308,326,346,366,388,411,435,461,489,518,549,581,616,652,691,
  732,776,822,871,923,978,1036,1097,1163,1232,1305,1383,1465,1552,1644,1742,
  1845,1955,2071,2195,2325,2463,2610,2765,2930,3104,3288,3484,3691,3910,4143,
  4389,4650,4927,5220,5530,5859,6207,6577,6968,7382,7821,8286,8779,9301,9854,
  10440,11060,11718,12415,13153,13935,14764,15642,16572,17557,18601,19708,20879,
  22121,23436,24830,26306
};
uint16_t mapMidi(uint16_t input) {
  return (midiTable[(1023-input) >> 3]);
}

// Stepped Pentatonic mapping
//
uint16_t pentatonicTable[54] = {
  0,19,22,26,29,32,38,43,51,58,65,77,86,103,115,129,154,173,206,231,259,308,346,
  411,461,518,616,691,822,923,1036,1232,1383,1644,1845,2071,2463,2765,3288,
  3691,4143,4927,5530,6577,7382,8286,9854,11060,13153,14764,16572,19708,22121,26306
};

uint16_t mapPentatonic(uint16_t input) {
  uint8_t value = (1023-input) / (1024/53);
  return (pentatonicTable[value]);
}


void audioOn() {
#if defined(__AVR_ATmega8__)
  // ATmega8 has different registers
  TCCR2 = _BV(WGM20) | _BV(COM21) | _BV(CS20);
  TIMSK = _BV(TOIE2);
#elif defined(__AVR_ATmega1280__)
  TCCR3A = _BV(COM3C1) | _BV(WGM30);
  TCCR3B = _BV(CS30);
  TIMSK3 = _BV(TOIE3);
#else
  // Set up PWM to 31.25kHz, phase accurate
  TCCR2A = _BV(COM2B1) | _BV(WGM20);
  TCCR2B = _BV(CS20);
  TIMSK2 = _BV(TOIE2);
#endif
}


void setup() {
  pinMode(PWM_PIN,OUTPUT);
  audioOn();
  pinMode(LED_PIN,OUTPUT);
}

void loop() {
  // The loop is pretty simple - it just updates the parameters for the oscillators.
  //
  // Avoid using any functions that make extensive use of interrupts, or turn interrupts off.
  // They will cause clicks and poops in the audio.
  
  // Smooth frequency mapping
  //syncPhaseInc = mapPhaseInc(analogRead(SYNC_CONTROL)) / 4;
  
  // Stepped mapping to MIDI notes: C, Db, D, Eb, E, F...
  //syncPhaseInc = mapMidi(analogRead(SYNC_CONTROL));
  
  // Stepped pentatonic mapping: D, E, G, A, B
  syncPhaseInc = mapPentatonic(analogRead(SYNC_CONTROL));

  grainPhaseInc  = mapPhaseInc(analogRead(GRAIN_FREQ_CONTROL)) / 2;
  grainDecay     = analogRead(GRAIN_DECAY_CONTROL) / 8;
  grain2PhaseInc = mapPhaseInc(analogRead(GRAIN2_FREQ_CONTROL)) / 2;
  grain2Decay    = analogRead(GRAIN2_DECAY_CONTROL) / 4;
}

SIGNAL(PWM_INTERRUPT)
{
  uint8_t value;
  uint16_t output;

  syncPhaseAcc += syncPhaseInc;
  if (syncPhaseAcc < syncPhaseInc) {
    // Time to start the next grain
    grainPhaseAcc = 0;
    grainAmp = 0x7fff;
    grain2PhaseAcc = 0;
    grain2Amp = 0x7fff;
    LED_PORT ^= 1 << LED_BIT; // Faster than using digitalWrite
  }
  
  // Increment the phase of the grain oscillators
  grainPhaseAcc += grainPhaseInc;
  grain2PhaseAcc += grain2PhaseInc;

  // Convert phase into a triangle wave
  value = (grainPhaseAcc >> 7) & 0xff;
  if (grainPhaseAcc & 0x8000) value = ~value;
  // Multiply by current grain amplitude to get sample
  output = value * (grainAmp >> 8);

  // Repeat for second grain
  value = (grain2PhaseAcc >> 7) & 0xff;
  if (grain2PhaseAcc & 0x8000) value = ~value;
  output += value * (grain2Amp >> 8);

  // Make the grain amplitudes decay by a factor every sample (exponential decay)
  grainAmp -= (grainAmp >> 8) * grainDecay;
  grain2Amp -= (grain2Amp >> 8) * grain2Decay;

  // Scale output to the available range, clipping if necessary
  output >>= 9;
  if (output > 255) output = 255;

  // Output to PWM (this is faster than using analogWrite)  
  PWM_VALUE = output;
}

[kopfkratzer (Gast)]

kopfkratz
Da muß mehr geändert werden: Init, ISR, Timer PWM usw. usf.
Und wenn man schon dabei ist sollte man die Lookuptables gleich ins 
Flash legen ;-)
Hmm wo ist denn eigentlich "analogRead" definiert oder ist das ein 
"Sketch" ?
Dann das gesamte Projekt in der Arduino IDE laden und als Sourcecode 
exportieren, wenn's Tiny85 Arduinos geben sollte man den angeben :-P

[Karl H. (kbuchegg)]

kopfkratzer schrieb:
> *kopfkratz*
> Da muß mehr geändert werden: Init, ISR, Timer PWM usw. usf.
> Und wenn man schon dabei ist sollte man die Lookuptables gleich ins
> Flash legen ;-)
> Hmm wo ist denn eigentlich "analogRead" definiert oder ist das ein
> "Sketch" ?

analogRead ist die Arduino Schereibweise für 'ADC an einem Kanal 
auslesen'.


Machbar ist das schon, die Arduino Sachen da rauszuoperieren. So viel 
wird davon ja nicht verwendet.
Die Timer Sachen müsste man mit den beiden Datenblättern in der Hand vom 
Mega8 zum Tiny45 transferieren - vorausgesetzt dass es dort jeweils 
vergleichbare Timer-Funktionalität gibt.

Ist halt Aufwand.

[Thomas E. (thomase)]

Karl Heinz schrieb:
> Die Timer Sachen müsste man mit den beiden Datenblättern in der Hand vom
> Mega8 zum Tiny45 transferieren - vorausgesetzt dass es dort jeweils
> vergleichbare Timer-Funktionalität gibt.

Schon wieder dieser Scheiß-Mega8. Ja ich weiss, der beliebte Klassiker.

Die Einstellungen für den 328 kann man fast 1:1 für den Tiny45 
übernehmen.

  TCCR2A = _BV(COM2B1) | _BV(WGM20);
  TCCR2B = _BV(CS20);
  TIMSK2 = _BV(TOIE2);

  TCCR1A = _BV(COM1B1) | _BV(WGM20);
  TCCR1B = _BV(CS10);
  TIMSK = _BV(TOIE1);

Dann muß noch das Arduino Portgeraffel umgesetzt werden.

mfg.

[Eumel (Gast)]

Thomas Eckmann schrieb:
> Schon wieder dieser Scheiß-Mega8. Ja ich weiss, der beliebte Klassiker.

Ist mir auch immer ein Rätsel wieso der an jeder Ecke verwendet wird. 
Aber wahrscheinlich gibts den noch wenn die anderen AVRs schon im Sarg 
liegen und sei es als Chinanachbau :)

[Thomas E. (thomase)]

Shit! Timer 0 natürlich.

Thomas Eckmann schrieb:
> Karl Heinz schrieb:
>> Die Timer Sachen müsste man mit den beiden Datenblättern in der Hand vom
>> Mega8 zum Tiny45 transferieren - vorausgesetzt dass es dort jeweils
>> vergleichbare Timer-Funktionalität gibt.
>
> Schon wieder dieser Scheiß-Mega8. Ja ich weiss, der beliebte Klassiker.
>
> Die Einstellungen für den 328 kann man fast 1:1 für den Tiny45
> übernehmen.
>

>   TCCR2A = _BV(COM2B1) | _BV(WGM20);
>   TCCR2B = _BV(CS20);
>   TIMSK2 = _BV(TOIE2);
> 
>   TCCR1A = _BV(COM1B1) | _BV(WGM20);
>   TCCR1B = _BV(CS10);
>   TIMSK = _BV(TOIE1);
>

>

   TCCR2A = _BV(COM2B1) | _BV(WGM20);
   TCCR2B = _BV(CS20);
   TIMSK2 = _BV(TOIE2);
 
   TCCR0A = _BV(COM0B1) | _BV(WGM00);
   TCCR0B = _BV(CS00);
   TIMSK = _BV(TOIE0);

mfg.

[spess53 (Gast)]

Hi

>Die Einstellungen für den 328 kann man fast 1:1 für den Tiny45
>übernehmen.

Timer1 ist aber beim ATMega328 ein 16-Bit- und beim ATTiny85 ein 
8-Bit-Timer. Und der hat auch ein paar Eigenheiten.

MfG Spess

[Thomas E. (thomase)]

spess53 schrieb:
> Hi
>
>>Die Einstellungen für den 328 kann man fast 1:1 für den Tiny45
>>übernehmen.
>
> Timer1 ist aber beim ATMega328 ein 16-Bit- und beim ATTiny85 ein
> 8-Bit-Timer. Und der hat auch ein paar Eigenheiten.
>
> MfG Spess

Zu spät. Hab ich schon korrigiert. Timer2 vom 328 ist bis auf den 
Prescaler identisch mit Timer 0 vom 85. Aber CS20 bzw. CS00 sind beide 
ohne Prescaler. Das passt.

mfg.

[Thomas (Gast)]

Hey DANKE!
Hat super funktioniert. Die Arduino-Befehle konnte ich drin lassen, da 
ich die Arduino Umgebung zur Programmierung benutze. Was ich noch ändern 
musste:
-(nur für den Arduino Code): Ich musste andere Tiny-Core Dateien 
benutzen. Die sind hier zu finden: https://github.com/TCWORLD/ATTinyCore
Die Core Dateien von der Arduinoseite benutzen den Timer0 für die 
millis() Funktion. Das gab dann Konflikte mit der Interruptroutine.

-Die PWM-Ausgabe scheint nicht mit der uint_16 Variable zu 
funktionieren. Wenn ich den Wert kurz vor der Ausgabe in die Variable 
value schreibe, geht es.

-Ich musste den Code noch für einen Multiplexer anpassen, damit ich auch 
alle 5 Potis auslesen kann.

Funktioniert jetzt aber alles. Ist ein schönes kleines Geschenk, kann ja 
der mal selber probieren. Macht Spaß damit zu experimentieren.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Wenn es dir noch gelingt, die paar Sketch Aufrufe in normales C 
umzuwandeln und einen Plan zu zeichnen, wäre das doch ein schönes 
Paketchen für die AVR Projekte Ecke.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Kategorie:AVR-Projekte