attiny2313, USART mit interner Clock, Fehler sobald Timer aktiviert

Tobi R. Gast #3681352
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Hallo liebe Mikrocontroller-Fans,

ich habe einen attiny2313 programmiert, um eine genaue Sekunde zu 
erzeugen und über den USART an ein Terminal zu übermitteln.

In der main-Funktion findet ihr eine auskommentierte while-Schleife.
Innerhalb dieser Schleife teste ich den USART und sende einen Text.
Diese Datenübermittlung funktioniert problemlos.

Lässt man die Schleife aber auskommentiert, so werden ein Timer und ein 
Compare-Interrupt aktiviert.
In einer weiteren Schleife werden die Daten über den USART gesendet.
Diese kommen jedoch nur noch selten fehlerfrei am Terminal an.

Ist die Lösung in diesem Fall einen externen Quarz zu verwenden oder 
liegt der Fehler woanders?

Viele Grüße
Tobias



1
#define BAUD 9600UL      // Baudrate

2


3
// Berechnungen

4
#define UBRR_VAL ((F_CPU+BAUD*8)/(BAUD*16)-1)   // clever runden

5
#define BAUD_REAL (F_CPU/(16*(UBRR_VAL+1)))     // Reale Baudrate

6
#define BAUD_ERROR ((BAUD_REAL*1000)/BAUD)      // Fehler in Promille, 1000 = kein Fehler.

7


8
#if ((BAUD_ERROR<990) || (BAUD_ERROR>1010))

9
  #error Systematischer Fehler der Baudrate grösser 1% und damit zu hoch!

10
#endif

11


12


13
#include <avr/io.h>

14
#include <avr/interrupt.h>

15
#include <util/delay.h>

16
#include <stdlib.h>

17
#include <string.h>

18


19
#define INTERNALCLCK    8000000L

20
#define DEBOUNCE  256L    // debounce clock (256Hz = 4msec)

21


22
#define uint unsigned int

23


24
unsigned char volatile prescaler;

25
unsigned char volatile second;      // count seconds

26


27
unsigned char minuten;

28
unsigned char stunden;

29
unsigned char prescalerchange;

30
unsigned char secondchange;

31


32
SIGNAL (SIG_OUTPUT_COMPARE1A)

33
{

34


35
  if( --prescaler == 0 ){

36
    prescaler = (unsigned char)DEBOUNCE;

37
    second++;            // exact one second over

38
    PORTB ^= (1<<PB0);

39
  }

40
}

41


42


43
void USART_Init(void)

44
{

45
/* Set baud rate */

46
UBRRH = UBRR_VAL >> 8;

47
UBRRL = UBRR_VAL & 0xFF;

48
/* Enable transmitter*/

49
UCSRB = (1<<TXEN);

50
/* Set frame format:asynchronous, 8data, 1stop bit, no parity bit */

51
UCSRC = (3<<UCSZ0);

52
}

53


54
void USART_Transmit( unsigned char data )

55
{

56
/* Wait for empty transmit buffer */

57
while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)) );

58
/* Put data into buffer, sends the data */

59
UDR = data;

60
}

61


62
void USART_Puts (char *s)

63
{

64
    while (*s)

65
    {   /* so lange *s != '\0' also ungleich dem "String-Endezeichen(Terminator)" */

66
        USART_Transmit(*s);

67
        s++;

68
    }

69
}

70


71
int main( void )

72
{

73


74
  //Initialisierung

75
  second = 0;

76
  secondchange=0;

77
  minuten=0;

78
  stunden=0;

79
  prescaler = (unsigned char)DEBOUNCE;

80
  prescalerchange=prescaler;

81


82
  DDRB = 0xFF;

83
  DDRA = 0;

84
  USART_Init();

85
  

86
/*

87
  while(1)

88
    {

89
      _delay_ms(1000);

90
      PORTB ^= (1<<PB0);

91


92
      USART_Puts("hh:mm:ss\n\r");

93
          USART_Puts("60\n\r");

94
    }

95
*/

96
  

97
  //Timer und Interrupts

98
  TCCR1B = (1<<WGM12) | (1<<CS10);

99
  OCR1A = INTERNALCLCK / DEBOUNCE - 1;

100
  TCNT1 = 0;

101
  TIMSK = 1<<OCIE1A;

102
  sei();

103


104


105


106
  while(1){

107


108
    if( second == 60 )

109
    {

110
          second = 0;

111
        minuten++;

112
    }

113
  if(minuten == 60 )

114
    {

115
      second = 0;

116
      minuten = 0;

117
      stunden++;

118
    }

119
  if(prescalerchange != prescaler)

120
  {

121
    prescalerchange= prescaler;

122
    if (secondchange != second)

123
    {

124
      cli(); //nur zum Test. Muss später wieder gelöscht werden

125
      //_delay_ms(100);

126
      secondchange = second;

127


128
      USART_Puts("hh:mm:ss\n\r");

129
      char Buffer[20]; // in diesem {} lokal

130
         itoa( second, Buffer, 10 );

131
         strcat(Buffer,"\n\r");

132
      USART_Puts(Buffer);

133
      sei(); //nur zum Test. Muss später wieder gelöscht werden

134
    }

135
  }

136
  }

137
}
Antwort Zitieren Bearbeiten Thread verschieben Thread sperren Anmeldepflicht aktivieren Anpinnen Thread löschen Thread mit anderem zusammenführen Beitrag melden
Tobi R. Gast #3681389
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Ich wunder mich nur, dass die Übertragung im einen Fall so perfekt 
funktioniert trotz Verwendung des internen Oszillators.

Daher dachte ich, ich hätte im anderen Fall einen Fehler gemacht und es 
läge eventuell nicht daran, dass ein externer Quarz fehlt.

Ändert sich die Frequenz des internen Oszillators dadurch, dass der 
Timer angeschaltet wird?
Erhitzt sich der Mikrocontroller oder wie ist das zu erklären?
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Falk B. #3681438
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@ Tobi R. (Gast)

>In einer weiteren Schleife werden die Daten über den USART gesendet.
>Diese kommen jedoch nur noch selten fehlerfrei am Terminal an.

Erstmal ist es sehr ungünstig, deine Uhr so zu zerreißen. Das Hochzählen 
packt man besser in den Interrupt. Oder wenn schon, dann zählt man die 
Sekunden KOMPLETT incl. Überlauf in der ISR und setz dann ein Flag, 
welches von der Hauptschleife erkannt, ausgewertet und gelöscht wird. 
Das ist solide, siehe Interrupt.

SIGNAL (SIG_OUTPUT_COMPARE1A)

Das ist absolut veraltet, nimm ISR().

>Ist die Lösung in diesem Fall einen externen Quarz zu verwenden oder

Ist anzuraten.

>liegt der Fehler woanders?

Wahrscheinlich.
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Tobi R. Gast #3681548
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Ersteinmal vielen Dank für die Tipps!

Ich habe den Code jetzt abgeändert und ISR verwendet.

Einen simplen Text per UART zu übermitteln klappt jetzt. Auch wenn der 
Timer läuft und das Interrupt aktiviert ist.

Allerdings funktioniert der auskommentierte Code in der Hauptschleife 
nicht.

Ich glaube, irgendwas läuft mit den String-Operationen schief.

1
/*

2
 * main.c

3
 *

4
 *  Created on: 06.06.2014

5
 *      Author: tobias.reingen

6
 */

7


8


9
/* uC: Attiny2313 */

10


11


12
#define BAUD 9600UL      // Baudrate

13


14
// Berechnungen

15
#define UBRR_VAL ((F_CPU+BAUD*8)/(BAUD*16)-1)   // clever runden

16
#define BAUD_REAL (F_CPU/(16*(UBRR_VAL+1)))     // Reale Baudrate

17
#define BAUD_ERROR ((BAUD_REAL*1000)/BAUD) // Fehler in Promille, 1000 = kein Fehler.

18


19
#if ((BAUD_ERROR<990) || (BAUD_ERROR>1010))

20
  #error Systematischer Fehler der Baudrate grösser 1% und damit zu hoch!

21
#endif

22


23


24


25


26
#include <avr/io.h>

27
#include <avr/interrupt.h>

28
#include <stdlib.h>

29
#include <string.h>

30


31


32
//Variablen für die Zeit

33
volatile unsigned int achtelmillisekunden;

34
volatile unsigned int millisekunden;

35
volatile unsigned int sekunde;

36
volatile unsigned int minute;

37
volatile unsigned int stunde;

38


39
unsigned int letztesekunde;

40


41
void USART_Init(void)

42
{

43
/* Set baud rate */

44
UBRRH = UBRR_VAL >> 8;

45
UBRRL = UBRR_VAL & 0xFF;

46
/* Enable transmitter*/

47
UCSRB = (1<<TXEN);

48
/* Set frame format:asynchronous, 8data, 1stop bit, no parity bit */

49
UCSRC = (3<<UCSZ0);

50
}

51


52
void USART_Transmit( unsigned char data )

53
{

54
/* Wait for empty transmit buffer */

55
while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)) );

56
/* Put data into buffer, sends the data */

57
UDR = data;

58
}

59


60
void USART_Puts (char *s)

61
{

62
    while (*s)

63
    {   /* so lange *s != '\0' also ungleich dem "String-Endezeichen(Terminator)" */

64
        USART_Transmit(*s);

65
        s++;

66
    }

67
}

68


69


70
int main(void)

71
{

72
  DDRB = 1<<PB0; //LED an PB0

73


74
  USART_Init(); //USART wird initialisiert

75


76


77
  // Timer 0 konfigurieren

78
  TCCR0A = (1<<WGM01); // CTC Modus

79
  TCCR0B |= (1<<CS01); // Prescaler 8

80
  // ((1000000/8)/1000) = 125

81
  OCR0A = 125-1;

82


83
  // Compare Interrupt erlauben

84
  TIMSK |= (1<<OCIE0A);

85


86
  // Global Interrupts aktivieren

87
  sei();

88


89
  while(1)

90
  {

91
    /*Hier kann die aktuelle Zeit

92
      ausgeben werden*/

93


94
    if(letztesekunde != sekunde)

95
    {

96
      USART_Puts("test");

97


98
      letztesekunde = sekunde;

99
/*

100
      USART_Puts("mm:ss\n");

101


102
      char minuteBuffer[20]; // in diesem {} lokal

103
      char sekundeBuffer[20];

104


105
      char gesamtBuffer[40];

106


107
      if(minute< 10) strcat(gesamtBuffer, "0");

108


109
      itoa( minute, minuteBuffer, 10 );

110


111
      strcat(gesamtBuffer, minuteBuffer);

112
      strcat(gesamtBuffer,":");

113


114
      itoa(sekunde, sekundeBuffer, 10);

115


116
      strcat(gesamtBuffer,sekundeBuffer);

117
      strcat(gesamtBuffer,"\n");

118


119
      USART_Puts(gesamtBuffer);

120
*/

121
    }

122


123


124
  }

125
}

126


127
/*

128
Der Compare Interrupt Handler

129
wird aufgerufen, wenn

130
TCNT0 = OCR0A = 125-1

131
ist (125 Schritte), d.h. genau alle 1 ms

132
*/

133
ISR (TIMER0_COMPA_vect)

134
{

135
  achtelmillisekunden++;

136
  if(achtelmillisekunden == 8)

137
  {

138
    millisekunden++;

139
    achtelmillisekunden = 0;

140
     if(millisekunden == 1000)

141
     {

142
       sekunde++;

143
       PORTB ^= 1<<PB0;

144
       millisekunden = 0;

145
       if(sekunde == 60)

146
       {

147
         minute++;

148
         sekunde = 0;

149
       }

150
       if(minute == 60)

151
       {

152
         stunde++;

153
         minute = 0;

154
       }

155
       if(stunde == 24)

156
       {

157
         stunde = 0;

158
       }

159
     }

160
  }

161


162
}
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Falk B. #3681639
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• ▲
▼ 
@ Tobi R. (Gast)

>Ich habe den Code jetzt abgeändert und ISR verwendet.

Dort ist noch ein Fehler, ab minute==60, das muss noch in die vorherige 
Klammerebene.

>Einen simplen Text per UART zu übermitteln klappt jetzt. Auch wenn der
>Timer läuft und das Interrupt aktiviert ist.

Schon mal ein Fortschritt.

>Allerdings funktioniert der auskommentierte Code in der Hauptschleife
>nicht.

>Ich glaube, irgendwas läuft mit den String-Operationen schief.

Sieht erstmal OK aus. Was kommt den auf dem Terminal an?
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Karl H. #3681669
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• ▲
▼ 
Nicht das du nicht mit den str...Funktionen üben sollst. Aber so
1
...

2
    char Buffer[40];

3
    sprintf( Buffer, "%02d:%02d:%02d\n", stunde, minute, sekunde );

4
    USART_Puts( Buffer );

5
....

ist es erst mal um einiges einfacher. Und da ist dann die Ausgabe von 
führenden 0en auch schon mit drinnen.
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Tobi R. #3681672
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• ▲
▼ 
Vielen Dank für den Hinweis!

Ich habe im folgendem Code alle Strings zurückgesetzt.
Leider kommt immernoch nur manchmal das Richtige am Terminal an.

1
      letztesekunde = sekunde;

2


3
      USART_Puts("mm:ss\n");

4


5
      char minuteBuffer[20]; // in diesem {} lokal

6
      char sekundeBuffer[20];

7


8
      char gesamtBuffer[40];

9


10
      //Strings zurücksetzen

11
      gesamtBuffer[0]=0;

12
      minuteBuffer[0]= 0;

13
      sekundeBuffer[0]=0;

14


15
      if(minute< 10) strcat(gesamtBuffer, "0");

16


17
      itoa( minute, minuteBuffer, 10 );

18


19
      strcat(gesamtBuffer, minuteBuffer);

20
      strcat(gesamtBuffer,":");

21


22
      if(sekunde< 10) strcat(gesamtBuffer, "0");

23


24
      itoa(sekunde, sekundeBuffer, 10);

25


26
      strcat(gesamtBuffer,sekundeBuffer);

27
      strcat(gesamtBuffer,"\n");

28


29
      USART_Puts(gesamtBuffer);


Terminal:
1
‚Ò‚²Rmm:ss!‚:ºRmm:ss

2
‚Ò08

3
mm:ss

4
‚Ò‚ÊRmm:ss

5
00:LRmm:ss

6
‚ÒŠŠRmm:ss

7
00:12

8
mm:ss

9
‚ÒŠšRmm:ss

10
00:14

11
mm:ss

12
‚ÒŠ5

13
mm:ss

14
00:16

15
mm:ss

16
00:17

17
mm:ss

18
‚ÒŠ8

19
mm:ss

20
00:19

21
mm:ss

22
‚Ò’‚R



Folgender Code funktioniert hingegen:

1
      char c;

2


3
      letztesekunde = sekunde;

4


5
      c= (stunde -(stunde%10)) / 10 + '0';

6
      USART_Transmit(c);

7
      c= (stunde % 10) + '0';

8
      USART_Transmit(c);

9


10
      USART_Puts(":");

11


12
      c= (minute -(minute%10)) / 10 + '0';

13
      USART_Transmit(c);

14
      c= (minute % 10) + '0';

15
      USART_Transmit(c);

16


17
      USART_Puts(":");

18


19
      c= (sekunde -(sekunde%10)) / 10 + '0';

20
      USART_Transmit(c);

21
      c= (sekunde % 10) + '0';

22
      USART_Transmit(c);

23


24
      USART_Transmit('\n');
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