среда, 22 декабря 2021 г.

UART print Atmega328p FTDI (FT232RL)

О подробностях подключения FTDI для прошивки и используемой модели см. предыдущий пост.

Пример отсюда: https://www.avrfreaks.net/forum/what-happens-if-you-read-udr0-multiple-times

Мой вариант, поменял F_CPU на 1000000UL и BAUD на 2400:

/*

 * GccApplication1.c

 *

 * To answer the question, "What happens when you read the UART's 

 * Data Register (UDR) multiple times?"

 * posed on AVRFreaks: 

 * https://www.avrfreaks.net/comment/3006581#comment-3006581

 *

 * Created: 05/10/2020 19:09:14

 * Author : awn

 */ 

#define F_CPU 1000000UL // Clock Speed


#include <avr/io.h>

#include <util/delay.h>


#define BAUD 2400

#define MYUBRR F_CPU/16/BAUD-1

void usart_init( uint16_t ubrr_val )

{

    // Set baud rate

    UBRR0 = ubrr_val;

    

    // Enable receiver and transmitter 

    UCSR0B = (1<<RXEN0) | (1<<TXEN0);

    

    // Set frame format: 8 data, 2 stop bit

    UCSR0C = (1<<USBS0) | (3<<UCSZ00);

}


void usart_txByte( uint8_t data )

{

    while ( !( UCSR0A & (1<<UDRE0) ) )

    {

        // Wait for empty transmit buffer 

    }


    // Put data into buffer, sends the data 

    UDR0 = data;

}


void usart_txString( char * string )

{

    while ( *string )

    {

        usart_txByte( (uint8_t)*string );

        ++string;

    }

}


int main(void)

{

    usart_init( MYUBRR );

    usart_txString( "Hello, ATmega328P XPlained Mini world\r\n" );

    

    while (1) 

    {

       while ( !(UCSR0A & (1<<RXC0)) )

       {

            // Wait for RXC

        }

        

        // At this point, RXC0 must be set - so there must be at least one byte to read from UDR0;

        // Read & display the UDR0 plus RXC0 and DOR0 (overrun) bits multiple times...

        

        usart_txString( "\r\nRXC0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<RXC0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; DOR0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<DOR0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; UDR0: " ); usart_txByte( UDR0);

        usart_txString( "\r\nRXC0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<RXC0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; DOR0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<DOR0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; UDR0: " ); usart_txByte( UDR0);

        usart_txString( "\r\nRXC0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<RXC0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; DOR0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<DOR0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; UDR0: " ); usart_txByte( UDR0);

        usart_txString( "\r\nRXC0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<RXC0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; DOR0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<DOR0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; UDR0: " ); usart_txByte( UDR0);

        usart_txString( "\r\nRXC0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<RXC0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; DOR0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<DOR0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; UDR0: " ); usart_txByte( UDR0);

        usart_txString( "\r\nRXC0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<RXC0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; DOR0: " ); usart_txByte( (UCSR0A & (1<<DOR0)) ? '1' : '0' ); usart_txString( "; UDR0: " ); usart_txByte( UDR0);

        usart_txString( "\r\n" );

        

        // Pause - allow the user to type some characters

        _delay_ms(3000);

    }

}

Файл makefile:

FILENAME = udr_multi_read

PORT = ft0

DEVICE = atmega328p

PROGRAMMER = ftdi

BAUD = 2400

COMPILE = avr-gcc -Wall -Os -mmcu=${DEVICE}


default: compile upload clean


compile:

${COMPILE} -c ${FILENAME}.c -o ${FILENAME}.o

${COMPILE} -o ${FILENAME}.elf ${FILENAME}.o

avr-objcopy -j .text -j .data -O ihex ${FILENAME}.elf ${FILENAME}.hex

avr-size --format=avr --mcu=${DEVICE} ${FILENAME}.elf


upload:

avrdude -v -p ${DEVICE} -c ${PROGRAMMER} -P ${PORT} -b ${BAUD} -U flash:w:${FILENAME}.hex:i


clean:

rm ${FILENAME}.o

rm ${FILENAME}.elf

rm ${FILENAME}.hex

В консоли запустил:

screen /dev/tty.usbserial-A50285BI 2400


Подключил FTDI: (MCU RXD -> TX, MCU TXD -> RX, MCU GND -> GND, MCU VCC -> VCC) и увидел в screen такой результат:

Первая строчка появилась как только подключил FTDI к atmega328p, стопка последующих записей - сразу после нажатия клавиши "y" на клавиатуре (в английской раскладке). Так и должна работать программа, если посмотреть в код: пишет приветствие, потом ждет получения информации на линии RX, и возвращает полученную информацию в линию TX --- судя по том, что выдает screen, передача информации работает: символ "y" дошел до чипа и успешно вернулся обратно. 

понедельник, 20 декабря 2021 г.

Программирование atmega328p с помощью китайского SparkFun FTDI из под mac-os

Система: Catalina (10.15.7)
Программатор FTDI с Ali-express, также описан в другом посте
Основано на видео-туториале: https://youtu.be/iKqLbbyPydI  с адаптацией под мой программатор FTDI

Подготовка

Установить VCP драйвера: https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/

Выполнить команды:

brew tap osx-cross/avr

brew install avr-gcc

brew install avrdude


Создать файл ~/.avrduderc и прописать туда:

programmer
  id    = "ftdi";
  desc  = "SparkFun FTDI Basic Breakout";
  type  = "ftdi_syncbb";
  connection_type = usb;
  miso  = 1;  # RXD
  sck   = 3;  # CTS
  mosi  = 0;  # TXD
  reset = 4;  # DTR
;

Описание других программаторов, если потребуется, можно найти в
/usr/local/Cellar/avrdude/6.3_2/etc/avrdude.conf - там, в частности есть описание программаторов с id=ft232r и id=arduino-ft232r --- но ни один из них мне не подходит, потому что они предполагают использование ноги DSR или RTS которые на моем программаторе не выведены. Поэтому и приходится писать свой конфиг в файл ~/.avrduderc – мне это было проще, чем припаять провод к ноге RTS, например, и использовать стандартное описание c id=ft232r.


Подсоединить выходы RXD, CTS, TXD, DTR к ногам atmega328p соответственно: miso, sck, mosi, reset и ещё два провода: GND, VCC соответственно в GND и VCC микроконтроллера.

Код и makefile

Объяснение написанного ниже Часть, приведенная далее, отлично описана в указанном выше видео – очень рекомендую.
Пример простого файла blink.c, мигающего светодиодом, подсоединенным к 14-ой ноге:

#define F_CPU 16000000UL
#define LED_PIN 0

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

void main(void)
{
  DDRB |= (1 << LED_PIN);  // set pin as output
  while (1)
    {
      PORTB ^= (1 << LED_PIN);  // toggles pin
      _delay_ms(50);  // busy wait, 50ms
    }
}

Объяснение назначения и пользы от написания makefile хорошо сделано в указанном туториале https://youtu.be/iKqLbbyPydI – очень рекомендую. Расположив makefile в той же директории, что и blink.c и выполнив команду make из консоли, можно скомпилировать blink.c в пригодный для заливки на микроконтроллер формат .hex и сразу залить его на atmega328p – всего одной командой. Содержимое makefile:

FILENAME = blink
PORT = ft0
DEVICE = atmega328p
PROGRAMMER = ftdi
BAUD = 2400
COMPILE = avr-gcc -Wall -Os -mmcu=${DEVICE}

default: compile upload clean

compile:
${COMPILE} -c ${FILENAME}.c -o ${FILENAME}.o
${COMPILE} -o ${FILENAME}.elf ${FILENAME}.o
avr-objcopy -j .text -j .data -O ihex ${FILENAME}.elf ${FILENAME}.hex
avr-size --format=avr --mcu=${DEVICE} ${FILENAME}.elf

upload:
avrdude -v -p ${DEVICE} -c ${PROGRAMMER} -P ${PORT} -b ${BAUD} -U flash:w:${FILENAME}.hex:i

clean:
rm ${FILENAME}.o
rm ${FILENAME}.elf
rm ${FILENAME}.hex


Файл с этим содержимым надо назвать "makefile" (без расширения) и положить туда же, где лежит и файл blink.c; из консоли сделать cd в эту папку и выполнить там команду make.

Замечания

Значение порта PORT = ft0 у меня не зависит от того, к какому USB подключен программатор: пробовал втыкать в разные, прошивает микроконтроллер одинаково успешно. А когда, как рекомендовано в видео, указывал настоящий порт, то получал ошибку:

avrdude: invalid portname '/dev/cu.usbserial-A50285BI': use 'ft[0-9]+'

Объяснение причины подобной ошибки нашел тут: https://electronics.stackexchange.com/a/353586 - буквально так: avrdude нужно использовать libftdi чтобы получить контроль над выходами программатора, поэтому вместо порта из папки /dev/ ему нужно читать ft0, являющийся первым FTDI интерфейсом – как-то так, я если честно, не вникал, просто указал ft0 в качестве порта и все заработало (почему не ft1 или ft9? не знаю)

Значение BAUD важно, я использую BAUD=2400, потому что при BAUD=115200, как рекомендовано в видео получал следующую ошибку при выполнении make:

avrdude: Device is not responding to program enable. Check connection.

avrdude: initialization failed, rc=-1

         Double check connections and try again, or use -F to override

         this check.


наверное, это связано с тем, что FTDI-программатор не такой быстрый, как тот, что использовался в видео-туториале. Можете попробовать увеличить значение, но у меня при BAUD=4800 уже возникает ошибка верификации:

avrdude: verifying ...

avrdude: verification error, first mismatch at byte 0x0000

         0xff != 0x0c

avrdude: verification error; content mismatch


если вы видите что-то подобное (запись успешная, а при верификации ошибка), то возможно снижение BAUD поможет решить проблему.

Дисклеймер: фото привожу на всякий случай, потому что времени делать нормальную диаграмму нету.