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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Parameter im EEPROM speichern. Wie?


Autor: Stephan (Gast)
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Hi Leute,

Ich habe schon einige Projekte mit den AVR's gemacht und benutze als 
Konfiguration für meine Geräte "ModBus" (incl. kleines selbst 
geschriebenes Windows-Tool). Mit Hilfe von ModBus lässt sich alles 
mögliche sehr leicht einstellen.

Da die AVR's ein EEPROM im Chip selber haben, habe ich die Daten direkt 
vom ModBus-Handler ins EEPROM schreiben lassen. Das läuft zu 98% gut, 
aber in den letzten 2 Projekten ist mir da zuviel Zeit verloren gegangen 
und ich musste etwas improvisieren (leider konnte ich an der Wurzel des 
Problems nichts ändern :-( ).

Heute benutze ich ein ARM7 von Atmel und habe dort nun keine Möglichkeit 
Daten direkt im Chip abzulegen (ich will keine Flashpage verwenden!!!).

Also kleines SOT23-6 EEPROM genommen und neben den Rechner gebaut nimmt 
ja kein Platz weg ;-).
Hier scheint nun das gleiche Problem aufzutauchen die Zeit! Bei sehr 
langen Datensätzen verschiebt sich die Antwortzeit sehr nach hinten, da 
ich später auch "ModBus over TCP" verwenden möchte kann ich mir keine 
lange Antwortzeiten erlauben.

meine Lösung:

jedes Register bekommt ein zusätzliches Flag, das angibt ob es sich 
geändert hat. Dieses Flag wird einmal pro Main-Loop geprüft.
( Da ich zur Zeit Platz für 300 Register habe, dachte ich mir immer 10 
Register auf einmal zuprüfen(einstellbar))
Der ModBus-Handler schreib nur noch ins RAM und setzt gegebenenfalls das 
Flag.
Wenn dies der Fall ist und der Wert im EEPROM gesichert werden muss, 
wird der Wert von der Main-Loop aus, per I2C, ins EEPROM geschrieben.

SUPER alles läuft sehr gut und die Antwort ist direkt da.

jetzt das PROBLEM:
Wenn die Spannungsversorgung zu früh vom Gerät getrennt wird, kommt es 
zum Verlust der der neuen Daten, da diese noch nicht geschrieben worden 
sind.

Wie kann ich diese Problem nun umgehen???
Mit der Alten Version hatte der User die Rückmeldung "Daten fertig 
geschrieben" vom Konfigurationsprogramm, wenn die Rückantwort vom ModBus 
kam war alles gelaufen.

Bin für jede Hilfe dankbar.
Stephan

Autor: hmm. (Gast)
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Ein EEPROM braucht um die 4ms pro byte zum Schreiben. Dh man kann mit 
einem Systemtimer von 10ms jeweils ein neues byte Schreiben. Dann sollte 
man sich darauf beschraenken nur die geaenderten Daten zu Schreiben.
Falls die paar ms zu langsam sinst sollte man sich ein Flash ueberlegen, 
dort schreibt man eine ganze Seite alle 4ms.

Autor: Weingut Pfalz (weinbauer)
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indem Du die Betriebsspannung mit überwachst
und selbige aber auch pufferst ...
Der µC kann dann bei Spannungsabfall noch
schnell die Daten schreiben bevor das Licht ausgeht.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Sehr schöne Beispiel von "Denkste".
Ich suche nicht die Ursache des Problems, sondern nehme ne CPU mit "mehr 
Power".
Oops, das Problem ist ja immer noch da.

Aber keine Angst, das Problem hatte ich auch. Ich habs aber ohne mehr 
Power auf dem AVR gelöst.

Für die EEPROM-Daten habe ich ein Abbild im SRAM. Alle Routinen 
schreiben und lesen immer diese Kopie und damit geht das sauschnell.
Bei jedem Schreiben wird aber noch eine Indexvariable auf das Ende der 
EEPROM-Daten gesetzt. Und im Hintergrund prüft ein Timerinterrupt, ob 
dieser Index nicht 0 ist und ein vorheriges Schreiben beendet. In dem 
Fall wird ein Byte in den EEPROM geschrieben und der Index 
runtergezählt. Erreicht er irgendwann wieder 0, ist die Kopie wieder 
identisch mit dem EEPROM.
Der Vorteil ist, daß keine anderen Prozesse mehr behindert werden.

Externe EEPROMs würde ich Pageweise schreiben, dann ists noch schneller.

Große Daten würde ich im internen Flash ablegen, hab ich z.B. beim 
ATmega168 so gemacht. Dazu muß natürlich die Applikation eine 
Interruptpause von 5ms abkönnen (Timer, UART, laufen ja weiter).


Peter

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Stephan schrieb:
> Wenn die Spannungsversorgung zu früh vom Gerät getrennt wird, kommt es
> zum Verlust der der neuen Daten, da diese noch nicht geschrieben worden
> sind.

Definiere mal "zu früh".

Bei mir hat immer die Zeit gereicht, die der Mensch vom Abschicken des 
Konfigurationskommandos bis zum Betätigen des Ausschalters braucht.
In der Regel werden auch nicht sämtliche Bytes gleichzeitig geändert 
(nicht geänderte werden übersprungen). Das Schreiben sollte daher <1s 
dauern.


Peter

Autor: Stephan (Gast)
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Hi.
Danke für die Antworten.

1 hmm.)Ja es werden nur geänderte Daten geschrieben, aber laut ModBus 
sind bis ca. 120 Register möglich und das dauert! ( die 4 ms * 240 Byte 
= 960 ms)
Das mit dem Flash-Speicher werde ich mir mal ansehen.
Da aber zur Zeit in EEPROM in der Schaltung ist, bleib ich erstmal 
dabei.

2  Fhutdhb Ufzjjuz)Gute Idee. kannst du mir da mehr Infos zukommen 
lassen??
Wo fange ich an die Schaltung mit gepufferter Energie zu versorgen und 
wie berechne ich mir das ganze??? (Zeit s.o., Rechner, Speicher, RS232 
Treiber usw.)
PS: RTC ist extra gepuffert!

3 Peter Dannegger) der neue RECHNER hat nichts mit dem Problem zu tun, 
da der AMR7 und der AVR beide den I2C-Bus mit 100kHz betreiben hab ich 
da keinen vorteil.
Der ARM7 ist ausschließlich wegen der Ethernet-Schnittstelle im Projekt.
Nun zu deinem Vorschlag, ist dein I2C-Bus nur für das EEPROM zuständig 
oder hast du noch andere Sachen am Bus, werden diese dann auch über 
diesen Interrupt gesteuert? Das mit dem Pageweise beschreiben werde ich 
mir ansehen, hätte ich auch drauf kommen müssen. (danke)
Deinen letzten Satz verstehe ich nicht ganz: "Große Daten würde ich im 
internen Flash ablegen, hab....", beschreibst du da das interne Flash 
zur laufzeit???

Zu Früh:
also normaler weise steht das Gerät ca. 1m vom PC weg und da reicht die 
Zeit. Leider hat ein Kumpel nicht das Gerät von der Versorgungsspannung 
getrennt sondern hat gleich mein Netzteil neben dem PC ausgeschaltet und 
da waren die Daten weg.
Bei kleinen Datenmengen läuft auch alles stabil, aber wie das so ist 
liegt der Fehler im Detail und bei ca. 120 Register kann das schon 
dauern.
Desweiteren ist in diesem Projekt auch ein Software-Reset vorgesehen, 
der vom User ausgelöst werden kann(per ModBus). Der Button ist in der 
PC-Software zwar etwas geschützt aber es gibt immer ein paar DAUs die 3 
Buttons auf einmal drücken.

Danke.

Autor: hmm. (Gast)
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Der RTC ist gepuffert ? Dann hat der sicher noch etwas RAM drin. Das 
waere viel schneller als das EEPROM.

Alternativ. Falls die Primaerversorgung ausfaellt, einen Interrupt 
generieren und waehrend die Speisung noch die kondensatoren leersaugt 
kann man bequem ins EEPROM schreiben

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Stephan schrieb:
> Nun zu deinem Vorschlag, ist dein I2C-Bus nur für das EEPROM zuständig
> oder hast du noch andere Sachen am Bus

In einem älteren 8051-Projekt hatte ich den I2C noch anderweitig benutzt 
und deshalb den EEPROM separat mit SW-I2C angesteuert (Pagewrite).
Am AVR habe ich keinen externen EEPROM mehr genommen.


> Deinen letzten Satz verstehe ich nicht ganz: "Große Daten würde ich im
> internen Flash ablegen, hab....", beschreibst du da das interne Flash
> zur laufzeit???

Ja, über nen Bootloader-Call. Es wird immer eine ganze Page (128Byte) 
geschrieben.


> also normaler weise steht das Gerät ca. 1m vom PC weg und da reicht die
> Zeit.

Selbst dann liefert das Schaltnetzteil doch noch einige Sekunden 
Spannung.


> Desweiteren ist in diesem Projekt auch ein Software-Reset vorgesehen

Der sollte aber doch erst alles ordentlich abschließen bzw. ein Timeout 
haben.


Peter

Autor: Eike B. (eikor)
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Als Alternative könnte auch ein F-Ram (www.ramtron.com) verwendet 
werden, die gibt es bis 1MB in SO-8.
Die Beschaffung könnte aber etwas kompliziert werden, spontan habe ich 
nur bei RS Components ein paat gefudenn - die haben aber SPI...

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