Alle Informationen über das myAVR-MK3-256K-Board

Contents - Inhaltsverzeichnis:

First example in assembler - Erstes Assembler-Beispiel

;; test1.asm
        .equ DDRL=0x10A  ;defining address of DDRL using a hexadezimal number 
        .equ PORTL=0x10B ;defining address of PORTL
main:   ldi r16, 0xFF    ;load immediate register16 with hexadezimal FF
        sts DDRL, r16    ;store to Data Direction Register L, will set all bits on PORTL aus output
        ldi r16, 0x55    ;lets select every second LED
        sts PORTL, r16   ;store to port L, will turn on some LEDs connected to PORTL
L1:     rjmp L1          ;relative jump back to label L1, so it will stay in ths loop for ever (until reset).

> avra test1.asm  #Warnung ignorieren
> avrdude -p m2560 -c stk500v2 -P /dev/ttyUSB0 -U flash:w:test1.hex:i

First steps - Erste Schritte

Alle Hinweise beziehen sich auf das Arbeiten unter Linux (z.B. Kubuntu-11.10)

Verbindung zum Controller

> avrdude -p m2560 -c stk500v2 -P /dev/ttyUSB0 -v

Sollte "/dev/ttyUSB0" nicht gefunden werden, oder einem andern Gerät zugewiesen sein:
- USB-Kabel ausstecken und mit dem Befehl "ls /dev/tty*" prüfen was schon vorhanden ist.
- USB-Kabel einstecken und wieder "ls /dev/tty*" um zu schauen was neu da ist.
Wenn jetzt neu z.B. "/dev/ttyUSB2" erkannt wird, dann dieses beim Verbindungstest verwenden.
Unter MacOSX könnte es z.B. auch "/dev/tty.serial-0001" sein.

Wenn diese Fehlermeldung kommt:
avrdude: stk500v2_command(): command failed
Dann ist eventuell die externe Stromversorgung nicht eingesteckt.

Wenn alles funktioniert, sollte unter anderem folgendes angezeigt werden:

avrdude: Device signature = 0x1e9801
avrdude: safemode: lfuse reads as F7
avrdude: safemode: hfuse reads as D5
avrdude: safemode: efuse reads as FD

avrdude: safemode: lfuse reads as F7
avrdude: safemode: hfuse reads as D5
avrdude: safemode: efuse reads as FD
avrdude: safemode: Fuses OK

Fusebits richtig einstellen

Wichtig mit dem myAvrStamp256 auf dem MK3-Board ist, dass die Fusebits so gesetzt sind, dass der Fullswing-Modus des Quarz-Oszillators gesetzt ist. Falls nicht läuft alles sehr instabil. Zum Beispiel geht ein Programm nur gerade nach neuem Programmieren, aber dann bei einem Reset nicht mehr. Oder manchmal gehts, manchmal dann wieder nicht mehr.

Deshalb ist es wichtig dass "lfuse" so gesetzt ist:

avrdude: safemode: lfuse reads as F7

> avrdude -p m2560 -c stk500v2 -P /dev/ttyUSB0 -U lfuse:w:0xF7:m

Hintergrundbeleuchtung vom LCD funktioniert nicht

;; lcdledtest.asm
.equ    PORTA   = 0x02
.equ    DDRA    = 0x01
main:   ldi r16, (1<<5)
        out DDRA, r16
        ldi r16, (1<<5)  ;(1<<5) fuer Licht ein, oder (0<<5) fuer Licht aus
        out PORTA, r16
        rjmp main

mehr als 64KB geht nicht

In diesem Paket ist eine provisorische Umgehung dieses Problems enthalten: rolfslcdtreiber.tar.gz

Simple example in assembler - Einfaches Assembler-Beispiel

;; beisp1.asm
.include "m2560def.inc"  ; Definitionen fuer den ATmega2560
; Reset and interrupt vectors ; Meaning
begin:  jmp main              ; Power On Reset
        jmp err_vect          ; External Int0 (INT0_vect)
        jmp err_vect          ; External Int1
        jmp err_vect          ; External Int2
        jmp err_vect          ; External Int3
        jmp err_vect          ; External Int4
        jmp err_vect          ; External Int5
        jmp err_vect          ; External Int6
        jmp err_vect          ; External Int7
        jmp err_vect          ; Pin Change Interrupt PCINT0
        jmp err_vect          ; Pin Change Interrupt PCINT1
        jmp err_vect          ; Pin Change Interrupt PCINT2
        jmp err_vect          ; Watchdog Time-out WDT
        jmp err_vect          ; Timer/Counter2 Compare Match A (TIMER2_COMPA_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter2 Compare Match B (TIMER2_COMPB_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter2 Overflow (TIMER2_OVF_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter1 Capture Event (TIMER1_CAPT_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter1 Compare Match A (TIMER1_COMPA_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter1 Compare Match B (TIMER1_COMPB_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter1 Compare Match C (TIMER1_COMPC_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter1 Overflow (TIMER1_OVF_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter0 Compare Match A (TIMER0_COMPA_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter0 Compare Match B (TIMER0_COMPB_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter0 Overflow (TIMER0_OVF_vect)
        jmp err_vect          ; SPI Serial Transfer Complete (SPI_STC_vect)
        jmp err_vect          ; USART0 Rx Complete (USART0_RX_vect)
        jmp err_vect          ; USART0 Data Register Empty (USART0_UDRE_vect)
        jmp err_vect          ; USART0 Tx Complete (USART0_TX_vect)
        jmp err_vect          ; Analog Comparator (ANALOG_COMP_vect)
        jmp err_vect          ; ADC Conversion Complete (ADC_vect)
        jmp err_vect          ; EEPROM Ready (EE_READY_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter3 Capture Event (TIMER3_CAPT_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter3 Compare Match A (TIMER3_COMPA_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter3 Compare Match B (TIMER3_COMPB_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter3 Compare Match C (TIMER3_COMPC_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter3 Overflow (TIMER3_OVF_vect)
        jmp err_vect          ; USART1 Rx Complete (USART1_RX_vect)
        jmp err_vect          ; USART1 Data Register Empty (USART1_UDRE_vect)
        jmp err_vect          ; USART1 Tx Complete (USART1_TX_vect)
        jmp err_vect          ; TWI (I2C) 2-wire Serial Interface (TWI_vect)
        jmp err_vect          ; Store Program Memory Ready (SPM_READY_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter4 Capture Event (TIMER4_CAPT_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter4 Compare Match A (TIMER4_COMPA_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter4 Compare Match B (TIMER4_COMPB_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter4 Compare Match C (TIMER4_COMPC_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter4 Overflow (TIMER4_OVF_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter5 Capture Event (TIMER5_CAPT_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter5 Compare Match A (TIMER5_COMPA_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter5 Compare Match B (TIMER5_COMPB_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter5 Compare Match C (TIMER5_COMPC_vect)
        jmp err_vect          ; Timer/Counter5 Overflow (TIMER5_OVF_vect)
        jmp err_vect          ; USART2 Rx Complete (USART2_RX_vect)
        jmp err_vect          ; USART2 Data Register Empty (USART2_UDRE_vect)
        jmp err_vect          ; USART2 Tx Complete (USART2_TX_vect)
        jmp err_vect          ; USART3 Rx Complete (USART3_RX_vect)
        jmp err_vect          ; USART3 Data Register Empty (USART3_UDRE_vect)
        jmp err_vect          ; USART3 Tx Complete (USART3_TX_vect)

err_vect:         ; do something when unexpected Interrupt occures
        push r16
        ldi r16, 0xAA   ; Zur Fehleranzeige z.B. jede 2. LED leuchten lassen
        sts PORTL, r16  ; oder auskommentieren wenn keine Fehlerbehandlung erwuenscht.
        pop r16
        reti            ; return from interrupt
;       jmp begin       ; or jump to make a reset

main:
        ldi r16, low(RAMEND)
        out SPL, r16          ; Init Stackpointer L
        ldi r16, high(RAMEND)
        out SPH, r16          ; Init Stackpointer H
        ldi r16, 0xFF         ; Lade Register r16 mit hexadezimal FF
        sts DDRL, r16         ; auf DDRL speichern um gesamten PORTL als Ausgabe zu definieren
        ldi r16, 0x07         ; z.B. erste 3 LEDs einschalten
mainloop:
        sts PORTL, r16        ; auf PORTL speichern um LEDs leuchten zu lassen
        clc                   ; clear carry - Uebertrag-Bit loeschen
        rol r16               ; rotate left - nach links rotieren
        brcc L1               ; branch if carry clear - springe wenn Ubertrags-Bit aus ist
        ori r16, 1            ; otherwise: set bit 0 - sonst: setze Bit 0 in r16
L1:     rcall wait
        rjmp mainloop         ; relative jump back to label mainloop, will stay in ths loop for ever (until reset).

wait:                 ; waiting subroutine
        push r24              ; save registers on stack - Register auf dem Stack sichern
        push r25
        push r16
        ldi r16, 10           ; counter for outer loop
w1:     ldi r24, low(-32000)  ; Registerpaar r25:r24 als 16-Bit Register verwenden. Low Byte in r24, High Byte in r25
        ldi r25, high(-32000) ; use registers r25:24 as 16 bit register, low byte r24, high byte r25
w2:     adiw r24, 1           ; r25:r24 um 1 erhoehen - increment register pair
        brne w2               ; branch if not equal, doing loop until r25:r24 reaches zero - Schlaufe widerholen bis Wert auf 0
        dec r16
        brne w1               ; make outer loop 10 times
        pop r16               ; restore registers from stack - Register vom Stack wieder zurueckholen
        pop r25
        pop r24
        ret

# makefile
A=avra
N=m2560
P=stk500v2
TTY=/dev/ttyUSB0

all: beisp1.hex

beisp1.hex: beisp1.asm
        $A beisp1.asm

install: beisp1.hex
        avrdude -p $N -c $P -P $(TTY) -U flash:w:beisp1.hex:i
clean:
        rm -f *~ *.obj *.cof

> make
> make install

> find /usr/ -name "m2560*.inc"      #im System suchen
> cp /usr/share/avra/m2560def.inc .  #vom gefundenen ins aktuelle Verzeichnis kopieren

m2560def.inc(44) : Error   : Unknown mnemonic/macro: #pragma

m2560def.inc(47) : Error : Unknown device: ATmega2560

  {  "ATmega2560",     131072,     0x200,     8192,   4096, DF_NO_ESPM},

Fotsetzung folgt ...

Simple c program - Erstes einfaches c-Programm

// test1.c
#include <avr/io.h>

int main()
{
 DDRL = 0xFF;    //Data Direction Register L auf Hexadezimal FF setzen: Alle Bits am PORTL als Ausgabe
 PORTL= 0xAA;    //Daten auf PortL ausgeben (z.B. jede zweite LED einschalten)

 while(1)  //mainloop will never end - diese Schlaufe wird nie verlassen
  {

  }

 return 0; //wird nie erreicht
}

# makefile
M=atmega2560
N=m2560
C=avr-gcc -mmcu=$M -Wall -Os -c
L=avr-gcc -mmcu=$M -Wall -Os
TTY=/dev/ttyUSB0
P=stk500v2

all: test1.hex

test1.hex: test1.c
        $L test1.c -o test1.elf
        avr-objcopy -O ihex -R .eeprom test1.elf test1.hex
        avr-objdump -h -S test1.elf > test1.lss

install: test1.hex
        avrdude -p $N -c $P -P $(TTY) -U flash:w:test1.hex:i

clean:
        rm -f *~ *.elf *.lss

Fotsetzung folgt ...

Known errors - Bekannte Fehler

• 64KB-Problem, weiter oben schon behandelt.
• Beim Programmer "mySmartUSB MK3" gibt es zwar einen Anschluss für JTAG, aber die Firmware kann offenbar kein JTAG.

Bootloader

Der Bootloader von der myAVR-Seite ist mangels Dokumentation unbrauchbar (zumindest unter Linux).

Einen Bootloader selbst zu schreiben sollte aber ziemlich einfach sein:
AVR_Bootloader_in_C

Hier ein erster Ansatz eines eigenen Bootloaders inklusive makefile mit Umgehung des 64KB-Problems:
cbootloader.tar.gz
Erste Tests mit diesem selbst geschriebenen Bootloader waren schon mal erfolgreich.
Zum Beispiel das Testbeispiel "asmbeispiele/flashcheck" funktioniert. (siehe Downloads)

Funktioniert allerdings bisher nur unter Linux. Unter MacOSX würde es eigentlich auch funktionieren, nur kann ich da keine geeignete Baudrate im "hexprog" einstellen. (Die MacOSX-Version von "hexprog" könnte auch unter Windows gehen, habe ich bisher aber noch nicht probiert.)

USB

Das Ansprechen von UART3 im Atmega2560 funktioniert fast genau gleich wie hier beschrieben: UART-Tutorial bei mikrocontroller.net

Ein entsprechnendes Beispiel für den Atmega2560 hier:

// uart_test.c
#include <avr/io.h>
#include <inttypes.h>
#ifndef bool
#define bool int8_t
#endif

#define F_CPU 16000000UL
#define BAUD 500000UL  // Baudrate

// Berechnungen:
#define UBRR_VAL ((F_CPU+BAUD*8)/(BAUD*16)-1)  // clever runden
#define BAUD_REAL (F_CPU/(16*(UBRR_VAL+1)))    // Reale Baudrate
#define BAUD_ERROR ((BAUD_REAL*1000)/BAUD)     // Fehler in Promille, 1000 = kein Fehler.
#if ((BAUD_ERROR<990) || (BAUD_ERROR>1010))
  #error Systematischer Fehler der Baudrate groesser 1% und damit zu hoch! 
#endif

void uart_init()
{
 UBRR3 = UBRR_VAL;
 UCSR3B = (1<<RXEN3) | (1<<TXEN3); // UART3 RX und TX einschalten
 //UCSR3C = (1<<USBS3)|(3<<UCSZ30); // Asynchron 8N2
 UCSR3C = (3<<UCSZ30); // Asynchron 8N1
}

void uart_putc(char c)
{
 while (!(UCSR3A & (1<<UDRE3))) ;// warten bis Senden moeglich
 UDR3 = c;                       // sende Zeichen
}

bool uart_getcheck()
{
 return (UCSR3A & (1<<RXC3)); //true wenn ein Zeichen verfuegbar
}

char uart_getc(void)
{
 while (!(UCSR3A & (1<<RXC3))) ;// warten bis Zeichen verfuegbar
 return UDR3; // Zeichen aus UDR an Aufrufer zurueckgeben
}

void uart_write(const char *s)
{
 char c;
 while((c= *s++)!=0) uart_putc(c);
}

void uart_getzeile(char *zeile,int max)
{
 char c;
 while(1)
  {if(uart_getcheck())
    {
     c = uart_getc(); if(c=='\n' || max<=1) {*zeile=0; return;}
     if(c>=' ') {*zeile++ = c; --max;}
    }
  }
}

int main()
{
 char zeile[80];
 uart_init();
 uart_write("Hallo Welt\n"); //wenn Gegenstelle ein Windows-Programm ist, eventuell "\r\n" machen.
 while(1)
  {
   uart_getzeile(zeile,80);
   uart_write(zeile); uart_write("-ok\n");
  }
 return 0;
}

Downloads

• asmbeispiele.tar.gz alle Assembler-Beispiele dieser Seite
• cbeispiele.tar.gz alle c-Beispiele dieser Seite
• hex.tar.gz hexsplit und hex2raw um hex-Dateien zu wandeln
• rolfslcdtreiber.tar.gz Treiber um das LCD auf dem MK3 anzusteuern (bisher nur für c. Assembler-Version auf Anfrage)
• lcdtreiber.tar.gz Treiber auch noch fuer andere Grafik-LCDs, inklusive Simulator zum Austesten unter Linux
• myStamp.lbr Eagle-Bibliothek um den myAvrStamp256 in eigenen Schaltungen zu verwenden

Links

Datasheets - Datenblätter

• Atmels Datasheets
• Atmega2560 Datasheet
• doc0856.pdf 8-bit AVR Instruction Set - AVR Assembler Befehlssatz

Schaltschemas

• Beim myAVR Stamp fehlt die Verbindung von XTAL1 zum Stecker. Dies könnte wichtig sein zum verstehen warum der Fullswing-Modus bei den Fusebits benötigt wird.
• Der Reset-Knopf fehlt im Schema zum myAVR Stamp. (Es gibt auch eine Version ohne Reset-Knopf, für die stimmt das dann)
• Beim Schema zum MK3-Board ist bei einigen Bussen nicht klar warum Anzahl Eingänge und Anzahl Ausgänge verschieden sind.
• Beim Schema zum MK3-Board sind die Anschlüsse zum Joystick und den Tastern mit PortL statt PortK verbunden.

Own sites - Eigene Internet-Seiten

• www.rolfp.ch/elektronik/#avr Zusammenfassungen zu diversen AVR-Controllern
• elektronik/eagletips.html Eagle Tips und eigene Bibliotheken (z.B. myStamp.lbr)
• avr/tarech2doc/ Selbstbau-Taschenrechner - Self-made calculator
• avr/irfernsteuerung/ IR-Universal-Fernsteuerung - IR remote control
• avrdude64k-problem.html

Other sites - Andere Internet-Seiten

• www.mikrocontroller.net Gute Einführung in Microkontroller
• myAVR-Forum
• http://www.mikrocontroller-4u.de/ Diverse Beispiele und Treiber fürs MK3-Board