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SPI Kommunikation

Bei der Simulide Software 1255 und jünger kommt es vor, dass am Slave die Daten nicht durch das SPI eingelesen werden können.

Im Folgenden ist ein Bugfix beschrieben.

Prelude

• ACHTUNG: Der beschriebene Bugfix erlaubt nur eine Kommunikation vom Master zum Slave. Eine Rückkommunikation ist hiermit NICHT möglich.
• Eine Verwendung des SPI Interrupt ( ISR(SPI_STC_vect)) ist NICHT möglich.
• Die Sourcen liegen unter folgendem Link ab: spi_bugfix.zip

Master

Änderungen

• Es sollte nur SPCR = …|(1«SPR1)|(1«SPR0); oder SPCR = …|(1«SPR1); verwendet werde und keine schnelleren SPI-Frequenzen
• Der Bugfix wurde nur mit einer zeitlichen Verzögerung von ca. $10\mu s$ zwischen dem Versenden von Nachrichten getestet.
  Bei kürzeren Verzögerungen kann es dazu kommen, dass beim Empfänger die Daten im SPDR Register gestört ankommen.

#ifndef F_CPU
#define F_CPU 12288000UL
#endif

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

uint8_t i=0;
int main()
{
	DDRC  &= 0b11111100;
	PORTC |= 0b00000011;
	
	DDRB = 0b00111100;
	SPCR = (1<<SPE)|(1<<MSTR)|(1<<SPR1)|(1<<SPR0);	// bugfix nur mit (SPR1=1, SPR0=0) oder (SPR1=1, SPR0=1)  möglich
		
	while(1)
	{
		if(!(PINC & 1<<PINC0))
		{
			PORTB &= ~(1 << PORTB2);
			SPDR = 0b10101100;
			while(!(SPSR & (1<<SPIF)));
			PORTB |=  1 << PORTB2;
			_delay_us(10);					// für SPI Bugfix: 10us sollte reichen, falls die Daten nicht korrekt übertragen werden, dann Wert erhöhen
		}
	}
}

Slave

Änderungen

• Es ist zusätzlich die Unterfunktion SPIsoft_Init() hinzugekommen, welche einen Pin Change Interrupt auf die CLK und SS Leitung legt.
• Ein Rückversandt der Daten vom Slave zum Master (MISO) ist nicht möglich. Entsprechend ist von einem Beschreiben von SPDR (Zeile 22) abzusehen, da diese den Bugfix stören.
• Das SPIF Bit kann genutzt werden. Vor der Verwendung der Daten muss aber eine zeitliche Verzögerung von ca. $10\mu s$ gewartet werden.
  Bei kürzeren Verzögerungen kann es dazu kommen, dass beim Empfänger die Daten im SPDR Register gestört auswertet.
• Zusätzlich wird der Interrupt $ISR(PCINT0_vect)$ zur Signalerkennung genutzt.

#ifndef F_CPU
#define F_CPU 12288000UL
#endif

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>		// Definition von Interrupts
#include <util/delay.h>

void SPIsoft_Init();

int main()
{
	DDRB = (1<<DDB4);

	DDRD = 0xFF;
	SPCR = (1<<SPE);						
	
	SPIsoft_Init();							// für SPI Bugfix - Init Routine
	
	while(1)
	{
		// SPDR = 0x01;
		while(!(SPSR & (1<<SPIF)));
		_delay_us(10);						// für SPI Bugfix: 10us sollte reichen, falls die Daten nicht korrekt übertragen werden, dann Wert erhöhen
		PORTD = SPDR;
	}
}

void SPIsoft_Init()
{
	PCICR |= 1<<PCIE0;                  // Pin Change Interrupt, auf PortB aktivieren
	PCMSK0|= 1<<PINB5 |				    // Pin Change Interrupt, wenn CLK Pin geändert
			 1<<PINB2;				    // Pin Change Interrupt, wenn SS Pin geändert
	sei();
}

ISR(PCINT0_vect)
{
	if( !(PINB>>PINB5) &    1 ) {return;};                  // Falls nicht steigende Flanke , dann abbrechen
	
	SPDR = ( SPDR << 1 ) + ((PINB>>PINB3)& 1);				// Bit-Wert von PinB3 in SPDR schieben
}