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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik I2C Hold Time Problem


Autor: Nicht Bekannt (florian01)
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Hallo,

ich habe hier ein ärgerliches Problem mit einem Mega8 als I2C Master. 
Und zwar würde ich gerne einen TVP7000 als I2C Slave ansteuern, bekomme 
aber kein Ack zurück, weshalb ich das Timing mal genauer nachgemessen 
habe.
Dabei bin ich zur Erkenntnis gekommen dass die Hold Zeit zu kurz ist. 
Diese ist im Datenblatt mit 0.9us bei einer 400kHz Clk angegeben. Wenn 
ich nachmesse komme ich aber nur auf 450ns.
Jetzt dachte ich, ok nehmen wir mal nur eine 100Khz Clk - leider bleibt 
die Hold Zeit dabei konstant...

Was mich daran wundert ist dass diese Problem doch schon öfter 
aufgetreten sein müsste, wäre es ein allgemeines der AVR I2C 
Implementierung. Daher meine Frage: ist das überhaupt ein Problem? Kann 
man die Zeit irgendwie verlängern? ...

In jedem Fall vielen Dank euch allen!
Grüße
Florian

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Der Dateianhang scheint aus einem Simulator zu stammen. Gelegentlich 
haben diese Tools Bugs, während der reale Controller den nicht hat.

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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Die maximale Holdzeit beträgt 0,9us; die Holdzeit darf beliebig kürzer 
sein als diese 0,9us, nämlich minimal 0ns. 450 ns liegt also im grünen 
Bereich.

Bernhard

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Der Dateianhang scheint aus einem Simulator zu stammen. Gelegentlich
>haben diese Tools Bugs, während der reale Controller den nicht hat.

Nö. Logicport LA.

MfG Spess

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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Das sieht für mich - einfach mal in der Glaskugel - nach dem 
"off-by-one" Adressproblem des TWI aus: HW-Datenblätter geben die 7 Bit 
der Adresse linksbündig an, während manche Software sie rechtsbündig 
erwartet und selbst um 1 Bit nach links schiebt rsp das genaue 
Gegenteil.

Bernhard

Autor: Nicht Bekannt (florian01)
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Wie was wo? Bernhard?

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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Die 7-Bit-Adresse des Slave belegt in der I2C Hardware die 7 
höherwertigen Bit; das niederwertigste Bit wird als Read/Write Indikator 
verwendet. Manche I2C Software-Treiber benutzen für die Adresse die 7 
niederwertigen Bit eines Byte und schieben selbiges Byte für den 
Hardware-Zugriff um ein Bit nach links, wenn sie es in das 
TWI-Datenregister stellen.

Ohne weitere Informationen - speziell den Sourcecode der verwendeten 
Software - läßt sich allerdings nichts sagen.

Der LA-Screenshot zeigt mir jedenfalls kein Problem.

Bernhard

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Hat der AVR nicht die i2c-Ansteuerung bereits in Hardware? Dann sollte 
das Timing sowieso soweit stimmen.

Ich würde erstmal einen Bus-Scan machen: Alle Adressen durchlaufen 
lassen und schauen wann ein ACK kommt.

Pull-Ups usw. setze ich mal hier voraus!

Autor: Nicht Bekannt (florian01)
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Hallo Bernhard,

nein das ist es leider nicht... Könnte jetzt noch einen Screenshot 
machen wo man das sieht aber es ist so dass die gemessene Bitfolge genau 
der Adresse im Datenblatt enspricht und anschließend noch ein Read/Write 
Bit kommt.

Grüße
Florian

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Nicht Bekannt schrieb:
> Dabei bin ich zur Erkenntnis gekommen dass die Hold Zeit zu kurz ist.

Nö ist sie nicht.

Z.B. im Datenblatt des bekannten DS1307 bei 100kHz:
Holdtime: >0ns
Setuptime: >250ns

D.h. die Daten können gleichzeitig mit SCL = 0 wechseln und müssen 
mindestens ab 250ns vor SCL = 1 stabil sein.


Peter

Autor: Gast XIV (Gast)
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Die Clock timings sehen doch gut aus.

Das würde ich machen:

1. Pullups testweise 1k-1k2 egal wer was erzählt.

Anstiegskurven anstelle Flanken kann man mit dem Logicport nicht sehen. 
Das eingrenzen mittels threshold schieben geht. Wenn dann bei extra 
Trigger über einen unbelasteten Ausgang die Zeiten wandern hast du 
"Bananenflanken".

2. Adresse prüfen.

Die verschiebt sich bei I2C um ein Bit wg. Read Write, es gibt 
reservierte usw.

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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@ Nicht Bekannt

Wo bleiben die Informationen:
- Schaltbild der Hardware
- Sourcecode der Software  ??

Mir drängt sich der Eindruck auf, daß Du irgendwo am "Bit 57" 
rumwurschtelst, während Du grundlegende Dinge noch überhaupt nicht 
verstanden hast.

Bernhard

Autor: Nicht Bekannt (florian01)
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Hallo,

nein ich habe auch gröber gesucht als an Pin 57. Im Anhang die komplette 
I2C Messung.

Ihr sehr dass als Adresse die 0b10111000 übertragen wird. Laut 
Datenblatt ist diese auch 0xB8 für schreiben und 0xB9 für lesen sein 
soll. Passt also meiner Ansicht nach.

grüße
Florian

Autor: Gast XIV (Gast)
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>Ihr sehr dass als Adresse die 0b10111000 übertragen wird. Laut
>Datenblatt ist diese auch 0xB8 für schreiben und 0xB9 für lesen sein
>soll. Passt also meiner Ansicht nach.

Wenn da alles richtig ist bekommst du auch ein Ack. Das stellt der 
Intronix nach meiner Erfahrung zu 100% richtig da.

Eingrenzen ist das Zauberwort für systematische Entwicklung

Hak evtl. also erstmal diese Liste ab

http://www.i2c-bus.org/common-problems/

Dann!

Eine Adress $Bx gibt es bei 7 bit I2C nicht.

Die Adressen sind 7 Bit (alles über $7F existiert nicht) um ein Bit 
Richtung MSB verschoben und um das schreib-lesekommando ergänzt

http://www.i2c-bus.org/addressing/

Evtl liegt da der Hase begraben

Autor: Nicht Bekannt (florian01)
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Hallo,

erstmal zur Adresse:
Ja das ist mir klar dass diese nur 7bit lang sein darf. Im Datenblatt 
ist die aber als 8bit Wert angegeben daher habe ich oben 0xB8 bzw. 0xB9 
geschrieben. Ich habe dazu auch das Adressbyte "uninterpretiert" mit 
0b10111000 angegeben.

Im Datenblatt ist es zudem noch Bitweise aufgelöst angegeben. Und dort 
steht auch S 10111000 ACK, also genau das was ich gemessen habe...

Die Liste werde ich durchgehen! Vielen Dank!

Grüße
Florian

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Hm. Kommt nun nie ein ACK zurück? Vielleicht ist der Chip intern 
beschäftigt - aus welchen Gründen auch immer...
Manche Chips wie EEPROMs stellen sich dann gerne erstmal tot. Nach 
Beendigung des internen Schreibvorgangs sind sie wieder online.

Macht der Chip clock-stretching und du reagierst nicht drauf?

Ansonsten frage mal TI. Der Chip scheint ja von denen zu sein.

Quarz-Clock, Spannungsversorgung usw. kontrollieren.

Autor: Nicht Bekannt (florian01)
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Nein das I2C ist mit 400Khz Spezifiziert, das sollte also klappen. 
Intern beschädigt liegt natürlich immer nahe, allerdings wäre dann nur 
das I2C Interface Betroffen da er sonst korrekt arbeitet.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Dann wäre noch der Klassiker schneller Transienten durch 
parallellaufende Leitungen, die einkoppeln in die Busleitungen. Je nach 
Auflösung der Meßgeräte ist sowas nicht zu sehen. Originale 
Philips-Schaltkreise haben für sowas extra Entstörfilter auf dem Chip. 
Andere Hersteller kochen aber jeder anders.

Vielleicht hilft die alte '100 Ohm Seriellwiderstand in den 
Leitungen'-Technik von Grundig/Philips hier.


Ich würde mir das mal mit einem Scope ansehen.

Autor: Gast XIV (Gast)
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>Die Liste werde ich durchgehen! Vielen Dank!

Gern geschehen.

Dann:

>Im Datenblatt ist es zudem noch Bitweise aufgelöst angegeben. Und dort
>steht auch S 10111000 ACK, also genau das was ich gemessen habe..

Ok, du funkst aber ins leere. Versuch doch mal die alternative Adresse 
des TI Chips und ändere mal schreib lese Kommando.




Als letzes:
Glichtes kannst du mit dem Intronix wunderbar sehen wenn du die Sample 
rate auf 200Mhz drehst und am threshold spielst (Transitions z.B trigger 
to cursor A muß stabil bleiben)

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Vielleicht wurde die Basisadresse versehentlich umprogrammiert? Viele 
komplexere Chips unterstützen dies - teils sogar dauerhaft auch das 
Ausschalten überlebend.

Also doch Bus-Scan. Verstehe nicht, wieso man so einen Tipp nicht sofort 
umsetzt.

Autor: Gast XIV (Gast)
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>Also doch Bus-Scan. Verstehe nicht, wieso man so einen Tipp nicht sofort
>umsetzt.


Evtl. verzichtet der Threaderöffner darauf weil der TI Chip lt. 
Datenblatt nur 2 feste Adressen hat.

Autor: Nicht Bekannt (florian01)
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Hallo,

"Bus Scan" habe ich gemacht. Hat tatsächlich auf keiner Adresse 
geantwortet. Gibt es eigentlich eine Möglichkeit das automatisiert zu 
machen? War doch etwas nervig...

Den 100 Ohm trick habe ich gemacht. Leider keine Verbesserung.

Selbstverständlich habe ich die aternative Adresse schon gecheckt.

Den Glitch Versuch habe ich eben gemacht. Zwischen Vth = 0,75V und 2,95V 
sind die Transistions völlig Konstant. Ich denke das ist ein guter Wert?

Grüße und nochmals vielen Dank
Florian

Autor: shell (Gast)
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Nicht Bekannt schrieb:
> Gibt es eigentlich eine Möglichkeit das automatisiert zu
> machen? War doch etwas nervig...

Es gibt beim I²C Bus eine GC (General Call) Adresse (0000 000x)
Schick darauf einen Request, schalt deinen "Master" für eine gewisse
Zeit auf Empfang (Slave) und warte einfach was zurückkommt. Da I²C ja
ein MultiMaster Bus ist, wartet ein Master sowieso, wenn gerade ein
anderer sendet (Arbitration).

Autor: Gast XIV (Gast)
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>Den Glitch Versuch habe ich eben gemacht. Zwischen Vth = 0,75V und 2,95V
>sind die Transistions völlig Konstant. Ich denke das ist ein guter Wert?

Wenn Sie über 2,95  Richtung 0 gehen ist wohl alles bestens.

Würde das Pinning noch mal prüfen (double check! 2x rum ums Haus alle 
Pins des Slave ob noch ne Enable line etc versteckt ist und alle auch 
nachmessen).

Dann die Signale direkt an den IC Beinchen des Slaves (wenn man 
rankommt) abgreifen.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ich bezweifel das der GC weit verbreitet ist. Eigentlich kenne ich den 
Begriff nur aus der NXP-i2c Dokumentation.

Dazu müßte man ins Datenblatt sehen. Ja, das habe ich mir erspart.

Wenn ich jetzt so lese "Wie macht man einen Bus-Scan automatisiert?", 
klinke ich mich wohl besser aus. Noch nie von einer Schleife in Software 
gehört?


Gut, einen letzten Tipp habe ich noch: Hänge einen anderen i2c-Chip mal 
alternativ ran und spiele erstmal mit dem.

Autor: Gast XIV (Gast)
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>Es gibt beim I²C Bus eine GC (General Call) Adresse (0000 000x)
>Schick darauf einen Request, schalt deinen "Master" für eine gewisse
>Zeit auf Empfang (Slave)

So denn general call auch implementiert ist. I2C ist ein Chip to Chip 
Standard der nichts zwingend vorschreibt (u.a. deshal da sich auf diesem 
level sowieso keiner daran hält, wozu auch)

Das kann mehr verwirren als Nutzen.

Autor: Gast XIV (Gast)
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So letzte gute Tat für heute:

Der Chip ist ein 3.3V chip

Schau mal auf den Datenblattauszug:

VOH_SCLK DATACLK output voltage high IOH = 4 mA 0.8 IOVDD V
VOL_SCLK DATACLK output voltage low IOH = –2 mA 0.2 IOVDD V
-------------------------------------------------^

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ja und? Du meinst sein AVR läuft mit 5V ??

Hoffentlich hat er dann die Bus Pull-Up-Rs auch an 3,3V gehangen. Setze 
ich eigentlich mal voraus.

Time-out a la smBus wäre auch noch möglich.

Autor: Nicht Bekannt (florian01)
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Ja der AVR läuft mit 5V, dazwischen habe ich aber einen PCA9515 der 
zwischen 5V und 3V shiftet. Alle geposteten Messungen habe ich 
selbstverständlich auf der 3V Seite vorgenommen!

Autor: Nicht Bekannt (florian01)
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Jeweils 3.3V selbstverständlich!

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Wie gesagt, nimm einen anderen i2c Baustein und teste es damit. 
Irgendein EEPROM wirste ganz sicher in deiner Wohnung finden.

Autor: Gast XIV (Gast)
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>Alle geposteten Messungen habe ich
>selbstverständlich auf der 3V Seite vorgenommen!

Das widerspricht sich mit

> Den Glitch Versuch habe ich eben gemacht. Zwischen Vth = 0,75V

Sollte theor. dann wesentlich weiter runtergehen. Deine Vil schwelle ist 
~ 0,2V. (Unter vorbehalt: Hab selbst aber nur 5V I2C am laufen)

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Nicht Bekannt schrieb:
> Gibt es eigentlich eine Möglichkeit das automatisiert zu
> machen? War doch etwas nervig

Einfach eine Schleife für alle 127 Adressen:
Start, Adresse, ACK testen, Stop.

Mache ich z.b in einem Gerät so.
Anhand der erkannten Module entscheidet dann die Software, als welches 
Gerät sie arbeiten muß.


In Deinen Bildern ist eindeutig, daß sich Dein Slave tot stellt.
Also entweder ist die Adresse falsch oder der Slave ist kaputt oder 
falsch angeschlossen.
Manche ICs benötigen auch einen Takt (Quarz), um zu arbeiten.


Peter

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