Юрий Ревич - Занимательная микроэлектроника

Подробности

Микросхемы серии АТ24 имеют два (или три для микросхем с буквой В в конце обозначения, например, АТ24С256В) специальных вывода А0 и А1 (выводы 1 и 2 для 8-выводных корпусов), которые задают индивидуальный I 2С-адрес. Если эти выводы ни к чему не подсоединять (как в нашей схеме), то считается, что они подсоединены к логическому нулю. Тогда I 2С-адрес микросхемы при записи будет 10100000 в двоичной форме или $А0 в шестнадцатеричной (см. листинг процедур I 2С в Приложении 5 ). Если на указанные выводы адреса подавать сигналы, то старшие 7 бит адреса такой микросхемы будут определяться формулой 10100А1А0. Таким образом, переходом от одной микросхемы к другой можно управлять, если подавать на эти выводы сигнал по дополнительным линиям, которые фактически будут 17-м и 18-м битами адреса.

Для того чтобы записывать исходные значения температуры и давления, нам их придется где-то хранить отдельно, отведя для этого специальные ячейки в SRAM. Сама запись производится очень просто: с каждым байтом мы увеличиваем на единицу содержимое счетчика адресов AddrH: AddrL(командой adiw— именно для этого и выбирались регистры r24и r25, чтобы ее можно было использовать), «забиваем» нужный байт в регистр DATA, и вызываем процедуру WriteFlash.

Но тут встает две проблемы. Прежде всего, нужно решить, что делать, когда память закончится. Тогда следует либо обнулять ячейки и начинать запись заново, поверх младших адресов, либо, что гораздо красивее, остановить запись, пока содержимое ее не будет прочитано и адрес принудительно не будет обнулен. Поэтому потребуется какой-то флаг, сигнализирующий о том, что настал конец памяти. Причем отвести для этого флага, например, бит в регистре Flag, будет недостаточно: а что будет при сбое питания? Нам придется хранить где-то во встроенной EEPROM и этот флаг и, главное, текущий адрес памяти, иначе данные будут пропадать после каждого отключения питания. А для прибора, который может писать три года подряд, это «несолидно».

А как отсчитывать время, когда производить запись? Для того чтобы метеоданные были полноценными, их нужно привязать ко времени. И тут мы неизбежно приходим к тому, чтобы объединить часы с нашим измерителем. Этим мы займемся чуть далее, потому что использовать сам контроллер в качестве часов, как мы это делали в главе 14 , здесь нецелесообразно, слишком много он всего делает такого, что может вызвать сбой в отсчете времени. Придется задействовать внешние часы, но подключение RTC заметно сложнее, чем памяти, потому мы рассмотрим этот вопрос позднее.

А пока, чтобы отработать процедуры обмена по I 2С, договоримся, что запись в память у нас будет производиться по прерыванию Timer 1, который больше все равно в измерителе ничем не занят. При 4 МГц тактовой частоты и максимально возможном коэффициенте ее деления 1024, можно заставить Timer 1 срабатывать каждые, например, 15 с, для чего в регистр сравнения придется записать число 58 594 (проверьте!). С такой частотой память, конечно, заполнится очень быстро (32 кбайта — менее чем за 1,5 суток), но это, наоборот, удобно, если стоит задача проверить все наши процедуры.

Итак, записываем в секции определений программы измерителя, там, где адреса SRAM:

…

;Нех-данные — «сырые», без пересчета

.equ Thex = 0х0А ;0А,0В — старший и младший байты температуры

.equ Phex = 0х0С ;0C,0D — старший и младший байты давления

.equ FEnRAM = $0Е ;флаг, если равен $FF, то писать во flash

…

Отдельно запишем адреса в EEPROM (первые восемь у нас заняты коэффициентами):

.equ FEnEE = 0x10 ;флаг если равен $FF, то писать во flash

.equ EaddrL = 0x11 ;младший байт тек. адреса

.equ EaddrH = 0x12 ;старший байт тек. адреса

Обратите внимание, что запись во flash разрешена, если байт FEnEEравен $FF, т. е. в самом начале, когда EEPROM еще пуста, запись по умолчанию разрешается. В процедуре обработки данных дописываем процедуры сохранения «сырых» значений температуры и давления по указанным адресам. Они у нас содержатся в регистрах AregH: AregL. В начале обработки данных по температуре, после имеющегося оператора rjmp prsдописываем:

ldi ZL,Thex;запоминаем температуру

st Z+,AregH

st Z,AregL

А там, где начинается расчет давления, после оператора rjmp contPTзаписываем:

ldi ZL,Phex ;запоминаем давление

st Z+,AregH

st Z,AregL

Теперь инициализируем таймер. В загрузочную секцию вместо строк инициализации Timer 0 ( ldi temp, (1<) и out TIMSK, temp) добавляем:

;++++++++Set Timer 1

ldi temp,high(58594)

out OCR1АН, temp

ldi temp,low(58594)

out OCR1AL,temp

ldi temp,0b01000000

out TCCR1A,temp ;переключающий режим для вывода PD5-0C1A

ldi temp,0b00001101

out TCCR1B,temp ;1/1024 очистить после совпадения

ldi temp, (1<<<0CIE1A) ;разреш. прерывания

;по совпадению для Timer 1 и переполнению Timer 0

out TIMSK,temp

К выводу OC1A(вывод 19 для ATmega8535) можно присоединить светодиод, который будет попеременно гореть и гаснуть с периодом 30 с, показывая, что запись работает.

Далее в секции начальной загрузки инициализируем регистры адреса. Получится довольно сложная процедура (листинг 16.6), которая должна проверять значения адреса в EEPROM, и если он есть (т. е. память не пуста и там не записаны все единицы), то еще и сравнивать его с последним возможным адресом (32767 или 7FFFh).

Листинг 16.6

:=======инициализация адреса flash

clr ZH ;старший EEPROM

ldi ZL,EaddrL ;младший EEPROM

rcall ReadEEP

mov AddrL,temp

ldi ZL,EaddrH

rcall ReadEEP

mov AddrH,temp;теперь в AddrH:AddrL адрес из EEPROM

ldi temp,0xFF;если все FF, то память была пуста

ср AddrL,temp

ldi temp,0xFF

cpc AddrH, temp

brne cont_1

clr AddrH ;если пуста, то присваиваем адрес = 0

clr AddrL

clr ZH ;старший EEPROM

ldi ZL,EaddrL ;младший EEPROM

mov temp,AddrL

rcall WriteEEP ;и записываем его опять в EEPROM

inc ZL

mov temp,AddrH

rcall WriteEEP

cont_1: ;теперь проверку на последний адрес $7FFF

ldi temp,0xFF

cp AddrL,temp

ldi temp,0x7F

cpc AddrH, temp

brne cont_2

sbr Flag,4 ;4 бит регистра Flag = конец памяти

cont_2: ;загрузка байта разрешения записи flash

clr ZH ;старший EEPROM

ldi ZL,FEnEE

rcall ReadEEP

ldi ZH,1 ;старший RAM

ldi ZL,FEnRAM ;младший RAM

st Z,temp ;сохраняем значение флага

Отдельный бит «конец памяти» в регистре Flag (бит 2, т. е. устанавливается он командой sbr Flag, 4, см. главу 13 ) нам понадобится позднее, для того, чтобы можно было временно запретить запись во flashвнешней командой, не сбрасывая значения адреса и независимо от того, достигнут конец памяти или нет.