MCP3911 SPI-Interface funktioniert nicht

[Michael S. (the_mole)]

Um mich kurz zu fassen: Ich habe für meine Diplomarbeit die Aufgabe 
bekommen ein Messgerät für E-Autos zu bauen. Nach zahlreichen 
Fehlschlägen bei der Messung bin ich auf den MCP3911 gekommen.
Alles Klar. Testprogramm geschrieben und mit PICKIT2 Werte an den PC 
gesendet. Dann die enttäuschung: Es kommt je nach Versuch nur 0, 1, -1 
oder 255 am Terminal an.
Nochmal alles überprüft, Programm neu geschrieben, wieder nichts.
Dann habe ich einfach ein paar Register beschrieben und ausgelesen: aber 
es kommt nur 0 oder 255 raus.

Hatte schon mal jemand ein ähnliches Problem oder kann mir jemand 
helfen?
Sitze seit 3 Tagen ununterbrochen vorm Bildschirm aber es wird nicht 
besser.

Hier der größte Teil des Programms:

#include  "C:\Users\Michael\Documents\Schule\Microcontroller\PICC\Devices\18F2550.h"
#include  "C:\Users\Michael\Desktop\Netzanalyse\Programme\PIC18F2550\MCP3911 Test\Hardware.h"
#include  "C:\Users\Michael\Desktop\Netzanalyse\Programme\PIC18F2550\MCP3911 Test\MCP3911_EVB.h"
#device  ADC = 10
#fuses  NOWDT, NOPUT, HSPLL, PLL5, CPUDIV1, NOMCLR  
#use    delay(clock=48M)        
#use    rs232(Stream=PICKIT2,Baud = 38400, FORCE_SW, RCV = pin_b6, XMIT = pin_b7)




#define CS_delay      50
#define  VDD        4000
#define CH0_VAL_H      0x00      //READ-ONLY, ADC-Daten
#define CH0_VAL_M      0x01      //READ-ONLY, ADC-Daten
#define CH0_VAL_L      0x02      //READ-ONLY, ADC-Daten
#define CH1_VAL_H      0x03      //READ-ONLY, ADC-Daten
#define CH1_VAL_M      0x04      //READ-ONLY, ADC-Daten
#define CH1_VAL_L      0x05      //READ-ONLY, ADC-Daten
#define MOD         0x06      //Wegen ADC-Genauigkeit darf hier nicht geschrieben werden, Modulator-Daten
#define PHASE_H        0x07      //Bei WRITE --> RESET, Phasen-Delay: Bit 0-7
#define PHASE_L        0x08      //Bei WRITE --> RESET, Phasen-Delay: Bit 8-11 Bit 11-15 = 0
#define GAIN        0x09      // GAIN2: Bit 0-2 GAIN1: Bit 3-5 BOOST: Bit 6-7
#define STATUS_H       0x0A      
#define STATUS_L       0x0B      
#define CONFIG_H       0x0C      // CLKEXT: Bit 1  VREFEXT: Bit 2 SHUTDOWN: Bit 4-5 RESET: Bit 6-7
#define CONFIG_L       0x0D    //AZFREQ: Bit 8 DITHER: Bit 9-10 OSR Bit: 11-13 PRE: 14 -15
#define CH0_OFF_H      0x0E      // CH0 OFFSET: Bit 0-7
#define CH0_OFF_M      0x0F      // CH0 OFFSET: Bit 8-15
#define CH0_OFF_L      0x10      // CH0 OFFSET: Bit 16-23
#define CH0_GAIN_H      0x11      // CH0 GAIN-ERROR: Bit 0-7
#define CH0_GAIN_M      0x12      // CH0 GAIN-ERROR: Bit 7-15
#define CH0_GAIN_L      0x13      // CH0 GAIN-ERROR: Bit 15-23
#define CH1_OFF_H      0x14      // CH1 OFFSET: Bit 0-7
#define CH1_OFF_M      0x15      // CH1 OFFSET: Bit 8-15
#define CH1_OFF_L      0x16     // CH1 OFFSET: Bit 16-23
#define CH1_GAIN_H      0x17      // CH1 GAIN-ERROR: Bit 0-7
#define CH1_GAIN_M      0x18      // CH1 GAIN-ERROR: Bit 8-15
#define CH1_GAIN_L      0x19      // CH1 GAIN-ERROR: Bit 15-23
#define V_REF        0x1A      //READ-ONLY, VREF einstellen


unsigned char internal_registers[27];

//>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
/*****************************************************
* Local Prototypes
*****************************************************/
void Init_PIC(void);
void Write3911(unsigned char address, unsigned char data);
unsigned char Read3911(char addres);
void Read_Internal_Registers(void);
void Print_Internal_Registers(void);




int16  adcValueVDD;
int16   VoltA, VoltD;
int8    spidata;

// Hauptprogramm
void main() 
{
  delay_ms(2000);
  Init_PIC();
  
  output_low(SS_Pin);
  delay_us(CS_delay);
  spi_write(0b00011010);  // Adresse Config-2
  spi_write(0b11000000);  // CONFIG2: Beide ADC-Reset
  output_high(SS_Pin);
  delay_us(CS_delay);
  output_low(SS_Pin);
  delay_us(CS_delay);
  spi_write(0b00001110);  // Adresse Phase 
  spi_write(0b00000000);  // PHASE: Bit 15- 8 
  spi_write(0b00000000);  // PHASE: Bit 7- 0
  spi_write(0b10000000);   // GAIN: 
  spi_write(0b00011111);   // STATUSCOM2: Bit 15-8 
  spi_write(0b00100000);   // STATUSCOM1: Bit 7-0: immer das gleiche register lesen
  spi_write(0b00000110);  // CONFIG2:
  spi_write(0b00000000);  // CONFIG1: Beide ADC-Reset Ende
  output_high(SS_Pin);
  delay_us(CS_delay);
  Read_Internal_Registers();
  Print_Internal_Registers();
  
  while(1)
  {
    
  //  Read3911(CH0_VAL_M);
  //  Read3911(CH0_VAL_L);
  //  output_high(SS_Pin);
  //  delay_us(CS_delay);
  //  Write3911(GAIN,0b11111111);
  //  delay_ms(100);
  //  fprintf(PICKIT2,"%c%c", 0x0D, 0x0A);
  //  fprintf(PICKIT2,"SPI: %u",Read3911(GAIN));

  }
}  

void Init_PIC(void)        // Gibt die Spannungen über das PICKIT2-UART-Tool an den PC
{
  fprintf(PICKIT2,"%c%c", 0x0D, 0x0A);
  fprintf(PICKIT2,"Initialisierung");
  setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);    // ADC-Konfiguration
  setup_adc_ports(AN0_TO_AN1|VSS_VDD);

  set_adc_channel(AVDD);      // MCP3911-Steckbrett Spannungsmessung und ADC-Test
  delay_us(100);  
  adcValueVDD = read_adc();
  VoltA = (adcValueVDD / (double) 1023) * VDD;
  
  set_adc_channel(DVDD);
  delay_us(100);
  adcValueVDD = read_adc();
  VoltD = (adcValueVDD / (double) 1023) * VDD;
    
  delay_ms(2000);
  fprintf(PICKIT2,"%c%c", 0x0D, 0x0A);
  fprintf(PICKIT2,"Analog-Spannung: %LD", VoltA);
  
  fprintf(PICKIT2,"%c%c", 0x0D, 0x0A);
  fprintf(PICKIT2,"Digital-Spannung: %LD", VoltD);
  delay_ms(2000);

  setup_spi(SPI_MASTER|SPI_L_TO_H|SPI_XMIT_L_TO_H|SPI_CLK_DIV_4);  // SPI-Master Einstellung
  output_high(SS_Pin);
  delay_us(1000);
}  

//>>>>>>> Read the registers from MCP3911
unsigned char Read3911(char address)
{
  char data;
  address=(address<<1)+1;

  output_low(SS_Pin);
  delay_us(CS_delay);
  spi_write(address);
      data=spi_read();
  delay_us(CS_delay);
  output_high(SS_Pin);
  
  return(data);
}
//>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
//  Reads the all the registers from MCP3911

void Read_Internal_Registers(void)
{
  unsigned char i, address;
  for(i=0; i<=26; i++)
  {
    internal_registers[i]=Read3911(i);
  }

}
//>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
//   Write each register from MCP3911

void Write3911(unsigned char address, unsigned char data)
{
  address=(address<<1);
  
     output_low(SS_Pin);
     delay_us(CS_delay);
  spi_write(address);
  spi_write(data);
  delay_us(CS_delay);
    output_high(SS_Pin);
}

void Print_Internal_Registers(void)
{
  int8 i = 0;
  fprintf(PICKIT2,"%c%c", 0x0D, 0x0A);
  for(i = 0;i <= 26;i++)
  {
    fprintf(PICKIT2,"Register %d: %u",i,internal_registers[i]);
    fprintf(PICKIT2,"%c%c", 0x0D, 0x0A);
    delay_ms(1);
  }  
}

Raus komm das:

Initialisierung
Analog-Spannung: 3061
Digital-Spannung: 3053
Register 0: 255
Register 1: 0
Register 2: 0
Register 3: 0
Register 4: 0
Register 5: 0
Register 6: 0
Register 7: 0
Register 8: 0
Register 9: 0
Register 10: 255
Register 11: 0
Register 12: 0
Register 13: 0
Register 14: 0
Register 15: 0
Register 16: 0
Register 17: 0
Register 18: 0
Register 19: 0
Register 20: 0
Register 21: 0
Register 22: 0
Register 23: 0
Register 24: 0
Register 25: 0
Register 26: 0

[Andre (Gast)]

Hallo Michael

Bevoor ich den ganzen Code lese, doch zwei wichtige Fragen:

1)
Wie sieht die Gegenstelle aus, die mit dem MCP kommuniziert? Beschaltung 
richtig?

2)
Hast Du mal einen Logic Analyzer benutzt um auszuwerten, ob auch 
wirklich die richtigen Informationen gesendet werden, wie du es 
erwartest?

VG

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael S. schrieb:
> Dann habe ich einfach ein paar Register beschrieben und ausgelesen: aber
> es kommt nur 0 oder 255 raus.
Stichwort: Oszilloskop.
Damit kann man sich Signale ansehen und kontrollieren, ob sie mit den im 
Datenblatt angegebenen Zeiten und Timings (Taktfrequenz, Polarität und 
Phase) zusammenpassen.

> Hatte schon mal jemand ein ähnliches Problem oder kann mir jemand
> helfen?
Schließt sich das aus?

Noch ein Tipp:
>  setup_spi(SPI_MASTER|SPI_L_TO_H|SPI_XMIT_L_TO_H|SPI_CLK_DIV_4);
Den SPI zu Beginn ruhig erst mal langsam anfahren, und nicht mit der 
/maximal/erlaubten Geschwindigkeit...

BTW:
Wie sieht der Hardwareaufbau aus?

[Michael S. (the_mole)]

Andre schrieb:
>
> 1)
> Wie sieht die Gegenstelle aus, die mit dem MCP kommuniziert? Beschaltung
> richtig?

Die Beschaltung ist ganz simpel:

      

          VDD
    MCLR  I
     I  __I___
     I-I      I---TX                        I
  I    I   1  I---RX          _________  15pF
 15pF  I   8  I---DR   DR----I         I   _I_
 _I_   I   F  I---CS   CS----I         I--I 2 I
I 2 I--I   2  I---CLK  CLK---I MCP3911 I--I_0_I
I_0_I--I   5  I---SDO  SDI---I         I    I
  I    I   5  I---SDI  SDO---I_________I   15pF   
 15pF  I   0  I                             I
  I    I______I
           I
           I
         VSS

20MHz Quarz 15pF Kondis, am PIC sowie auch am MCP3911

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael S. schrieb:
> Die Beschaltung ist ganz simpel:
Das ist ja mal eine grausige ASCII-Grafik  :-o
Kleiner Tipp: mit den passenden Tags (siehe unter 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Formatierung_im_Forum) lässt 
sich die Darstellung nicht von Formatierungen durcheinanderbringen...

Seis drum:
> 20MHz Quarz 15pF Kondis, am PIC sowie auch am MCP3911
Sonst nix? Ich sehe da keine Blockkondensatoren und tu mir auch schwer, 
den tatsächlichen Hardwareaufbau vorzustellen (Leitungslängen usw.).


BTW: SPI kennt auch keine SDO und SDI, sondern nur MISO und MOSI...

[Michael S. (the_mole)]

> Seis drum:
>> 20MHz Quarz 15pF Kondis, am PIC sowie auch am MCP3911
> Sonst nix? Ich sehe da keine Blockkondensatoren und tu mir auch schwer,
> den tatsächlichen Hardwareaufbau vorzustellen (Leitungslängen usw.).
>
Kabel so kurz wie möglich. 2 separate 3.3V-Spannungsregler, 
Pufferkondensatoren 10uF, mehr Bauteile gibts nicht(siehe Bild)

[Michael S. (the_mole)]

JAAA! Problem gelöst:
ohne Daten im

 spi_read(data);

gibts keine Clock, also kann er auch nichts lesen.

unsigned char Read3911(char address)
{
  char data;
  address=(address<<1)+1;

  output_low(SS_Pin);
  delay_us(CS_delay);
  spi_write(address);
      data=spi_read(); /// hier fehlt die 0 im spi_read(0);
  delay_us(CS_delay);
  output_high(SS_Pin);
  
  return(data);
}

[Frank K. (fchk)]

Michael S. schrieb:
>> Seis drum:
>>> 20MHz Quarz 15pF Kondis, am PIC sowie auch am MCP3911
>> Sonst nix? Ich sehe da keine Blockkondensatoren und tu mir auch schwer,
>> den tatsächlichen Hardwareaufbau vorzustellen (Leitungslängen usw.).
>>
> Kabel so kurz wie möglich. 2 separate 3.3V-Spannungsregler,
> Pufferkondensatoren 10uF, mehr Bauteile gibts nicht(siehe Bild)

Grundregel 1: an jedes VCC-GND-Pärchen gehört immer ein 100n keramisch 
DIREKT am Pinpaar
Grundregel 2: keine offenen Eingänge

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael S. schrieb:
> data=spi_read(); /// hier fehlt die 0 im spi_read(0);
Und wie war nochmal die Warnung, die der Compiler für diesen leeren 
Funktionsaufruf ausgespuckt hat?

[Michael S. (the_mole)]

Es gab keine Warnung. hat mich auch sehr gewundert...

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael S. schrieb:
> Es gab keine Warnung.
Hoppla, lausiger Compiler...
Oder hast du Warnungen abgeschaltet?

[Michael S. (the_mole)]

Nein. Sowas mache ich nicht. So ist er halt der CCS Compiler