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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ATmega328p PC5 als output funktioniert nicht


Autor: MrOnak (Gast)
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Moin,

mir gehen die pins am ATmega328p aus, ich würde gerne PC5 als Output 
setzen. Wenn ich

DDRC |= (1 << PC5);

setze, funktioniert u.a. die serielle Kommunikation nicht mehr 
(PD[0:1]), über die ich auf den MUC zugreife. Ich bin nicht sicher, was 
sonst noch alles nicht mehr funktioniert oder ob der MUC komplett hängt.

Google sagt der Pin wird bei anderen (!) ATMega MUCs für JTAG benutzt 
und die entsprechende Fuse zu deaktivieren hilft, aber soweit ich weiß 
hat der 328p kein JTAG?

Keine Ahnung ob das relevant ist, aber PC[0:2] sind bereits Ausgänge 
(funktionierend), und PC[3:4] werden als Eingänge über pin-change 
Interrupts abgefragt, was ebenfalls funktioniert. Die in-change 
Interrupts auf PC[3:4] zu deaktivieren ändert nichts am Problem.

Danke im Voraus!

Autor: Arduinoquäler (Gast)
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Port C ist der mit den ADC Eingängen, der eine Sonderstellung
bei der Versorgung hat. Er wird nämlich durch AVcc versorgt
und nicht durch die normalen Vcc Pins.

Jetzt könnte es sein dass du versehentlich AVcc nicht
angeschlossen hast? Und das Abblock-C dazu auch nicht?

Ansonsten müsstest du halt mal deine Schaltung und/oder
deinen Aufbau zeigen ....

Autor: Jens W. (jensw)
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Hast du vielleicht an dem Ausgang einen Kurzschluss in der Schaltung?
So dass dein µC resetet?

Gruß

Autor: Arduinoquäler (Gast)
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Zweite mögliche Ursache:

(aus dem Datenblatt:)

SCL/ADC5/PCINT13 – Port C, Bit 5:
SCL, 2-wire Serial Interface Clock: When the TWEN bit in TWCR is set
(one) to enable the 2-wire Serial Interface, pin PC5 is disconnected
from the port and becomes the Serial Clock I/O pin for the 2-wire
Serial Interface.
------------------------------------------------------------------

Wenn also aus irgendeinem Grund "sich jemand erlaubt" im TWCR
herumzuspielen kann der Pin eine andere Funktion bekommen als
die die du dir vorstellst.

Autor: MrOnak (Gast)
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Hi Arduinoquäler,

AVCC und VCC sind zusammen gelegt. Wie gesagt PC[0:2] als Outputs 
funktionieren (treiben LEDs), ebenso funktionieren PC[3:4] als 
(digitale) Inputs.

Im Datenblatt finde ich folgenden Satz: "Note that PC6...4 use digital 
supply voltage, VCC." Ich interpretiere das so dass lediglich PC[0-3] 
den AVCC verwenden, wäre aber bei mir ja egal, da extern zusammen 
gelegt.

Eine Schaltung in geeigneter Form habe ich aktuell nicht, aber hier mal 
die komplette Pinbelegung vom AVR in Reihenfolge der Pins:

PC6: reset pushbutton
PD0: RX vom UART (verbunden ist ein serial-to-USB von Pololu)
PD1: TX zum UART
PD2: digitaler Output
PD3: digitaler Output
PD4: digitaler Output (chip-select für eins der SPI Slaves)
PB6, PB7: 16 Mhz Crystal
PD5: digitaler Output
PD6: digitaler Output
PD7: digitaler Output (chip-select für den zweiten SPI Slave)
PB0: digitaler Output

PB1: digitaler Input
PB2: als SPI-SS Output konfiguriert, aber nicht verbunden da ich mehrere 
chip-selects brauche, s.o.)
PB3: SPI MOSI
PB4: SPI MISO
PB5: SPI clock
PC0: digitaler Output (LED)
PC1: digitaler Output (LED)
PC2: digitaler Output (LED)
PC3: digitaler input (pin-change interrupt an pushbutton)
PC4: digitaler input (pin-change interrupt an pushbutton)
PC5: soll ein digitaler Output werden

PD2, PD3, PB0, PB1 und letzlich PC5 werden an einen Bus angeschlossen, 
die Signale kommen/gehen über den Bus.

VCC, AVCC und AREF sind extern zusammen geschlossen und über einen 100nF 
Kondensator gepuffert.

Die beiden GND pins sind ebenfalls extern zusammen geschlossen.

SPI Slave eins ist eine Reihe von Shift-Registern, der zweite Slave ist 
eine Schaltung zum Lesen einer SD Karte.


@Jens W: aktuell habe ich an PC5 lediglich ein Voltmeter, def. keinen 
Kurzschluss :)

Autor: MrOnak (Gast)
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Zu deinem Hinweis mit der two-wire TWEN funktion: Ich hatte das TWEN bit 
im TWCR Register zeitweilig explizit auf null gesetzt, aber das brachte 
keine Änderung.

Dennoch, ich checcke das noch mal...

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Vielleicht ein Kurzschluss zwischen PC5 und PD0 oder PD1.

Autor: Arduinoquäler (Gast)
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MrOnak schrieb:
> Im Datenblatt finde ich folgenden Satz: "Note that PC6...4 use digital
> supply voltage, VCC." Ich interpretiere das so dass lediglich PC[0-3]
> den AVCC verwenden, .....

In der Tat du hast Recht ..... (ist wieder bei jedem AVR anders ....)

Autor: MrOnak (Gast)
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Hmm also das twp-wire Interface explizit deaktiviert hilft nicht:

TWCR &= ~(1 << TWEN);
DDRC |= (1 << PC5);

Ändert gar nichts.

Im übrigen scheint der MUC komplett zu hängen wenn PC5 ein Output ist. 
Eine der Funktionen kann ich über einen Pushbutton triggern aber da 
passiert ebenfalls nichts.

Am PC5 pin liegt aktuell wie gesagt keine Schaltung, da ist lediglich 
mein Voltmeter angeschlossen. Einen Kurzschluss zwischen PC5 und 
irgendwas anderem kann ich definitiv ausschließen.

Autor: Arduinoquäler (Gast)
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... und als ADC Eingang verwendest du den Port auch nicht?

Hast du alle deine Initialisierungen im Griff oder verwendest
du irgendwelche Libs in die du noch nicht hineingeschaut hast?

Autor: MrOnak (Gast)
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Nein die Eingänge PC[3:4] verwende ich lediglich digital, über die 
pin-change interrupts.

Bei den Initialisierungen bin ich durch...

Die SPI library ist von mir, die setzt nur die Pins am Port die 
verwendet werden und nicht global PORTB = 0x00 oder sonstiges.

Die UART library ist die bekannte von Peter Fleury... da erwarte ich 
eigentlich keine Überraschungen, aber habe in uart_init() trotzdem mal 
nachgesehen, ohne etwas verdächtiges zu finden.

Autor: MrOnak (Gast)
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Nachtrag... alle anderen Pins setze ich manuell entsprechend.

Was mich so stutzig macht, ist dass die Schaltung komplett 
funktioniert... das letzte Stück vom Puzzle ist der PC5 Output, der 
ledlich dazu dient dem Bus mitzuteilen, dass die Schaltung Kontrolle 
über den Bus erhalten möchte.

Wenn ich

DDRC |= (1 << PC5);

auskommentiere und im Code einfach davon ausgehe dass ich Kontrolle über 
den Bus habe ohne das abzufragen dann funktioniert alles. Kommentiere 
ich die obige Zeile wieder ein, hängt das Ding.

Mysterien am Montag... seufz

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Versuche mal, den Pin als Eingang zu verwenden und gebe im laufenden 
System ein paar High/Low Wechsel drauf.

Wenn der Controller dabei ausfällt, hast du vermutlich versehentlich 
Interrupts aktiviert aber es gibt keinen passenden Interrupt-Handler.

Autor: Arduinoquäler (Gast)
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Na dann würde ich doch mal versuchen auf dem nicht funktionierenden
Port/Pin ohne alle Libs eine LED zum Leuchten zu bringen.

Das würde doch Erleuchtung bringen ....

Autor: MrOnak (Gast)
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@Stefan Us: Gute Idee, aber war erfolglos.

Der pin-change interrupt an PC3 funktioniert weiterhin, auch wenn ich 
PC5 mehrmals hi/lo toggle. Ebenso kann ich nach mehrfachem togglen 
weiterin über UART zugreifen und erhalte die korrekten Antworten.

Ich vermute aber sowieso, dass PC5 über PCINT1_vect angefangen würde, 
genau wie PC[3:4] und die ISR habe ich. Damit bliebe nur (?) das TWI 
interrupt.

Ich habe zur Sicherheit noch das TWIE bit in TWCR deaktiviert:

TWCR &= ~(1 << TWEN);
TWCR &= ~(1 << TWIE);
DDRC |= (1 << PC5);

... aber das Ergebnis ist das Gleiche.

Was two-wire interface am 328p angeht bin ich relativ unbeleckt, fehlt 
mir noch was um TWI komplett zu deaktivieren?

Autor: MrOnak (Gast)
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@Arduinoquäler: Tja ich dachte über das Stadium LEDs zu blinken wäre die 
Schaltung hinaus, aber scheinbar nicht... Ich habe alle Libraries aus 
dem makefile geworden und meine main() sieht jetzt so aus:

int main(void) {
  DDRC |= (1 << PC5);
  DDRC |= (1 << PC2);

  PORTC |= (1 << PC5);
  PORTC |= (1 << PC2);

  while(1) {
    _delay_ms(500);
    PORTC &= ~(1 << PC5);
    PORTC &= ~(1 << PC2);

    _delay_ms(500);
    PORTC |= (1 << PC5);
    PORTC |= (1 << PC2);
  }

  return 0;
}

Da blinkt nix. PC2 ist wie gesagt ein bekannt funktionierender Ausgang. 
Wenn ich alles was PC5 angeht auskommentiere, blikt PC2 wie erwartet.

Sch...ade. Ich werd dann wohl mal das Ding auseinander nehmen und alles 
durchmessen :(

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Dann ist wohl der Chip defekt. Anders kann ich mir das Verhalten nicht 
mehr erklären.

> meine main() sieht jetzt so aus:

Da fehlt allerdings mindestens ein include für die <avr/io.h> und 
<utils/delay.h> Die hast du aber drin, oder?

: Bearbeitet durch User
Autor: MrOnak (Gast)
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Die IO/delay libraries sind drin, sonst würde PC2 nicht blinken wenn PC5 
kein output ist. Egal, ich messe das Ding jetzt mal komplett durch und 
wenn ich daraus auch nicht schlau werde tausche ich den MUC, ich hoffe 
ich habe noch einen rumliegen.

Wenigstens bin ich erleichtert dass es kein offensichtliches Problem 
ist...

Ich melde mich noch mal :)

Autor: Arduinoquäler (Gast)
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MrOnak schrieb:
> Da blinkt nix.

Du musst aber auch eine LED anschliessen ;-)

(mit Vorwiderstand ;-)  )
(an den richtigen Pin  ;-)  )

Autor: MrOnak (Gast)
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Gnarf.

Okay... scheinbar habe ich in all den Jahren seit ich meinen 
Testplatinen-freundlichen 328p noch nie irgend etwas an PC5 
angeschlossen. Der Pin war nämlich wunderbar mit einem der Beine vom 
16Mhz Kristall kurzgeschlossen.

Kein Takt, kein Blink.

Ich muss jetzt mal im Handbuch von meinem Multimeter wühlen bis wo das 
Ding Frequenzen messen kann, es hat mir nämlich wunderbar 0V und 0Hz 
angezeigt als ich gestern getestet habe.

Meine Herren, ich danke für die Unterstützung!

Autor: Jens W. (jensw)
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Die Frequenz am Quarz kannst du mit dem Multimeter nicht messen. Dazu 
ist das Signal viel zu klein.
Selbst mit dem Oszi ist das schon schwer, da die Kapazität des Tastkopfs 
schon die Frequenz und den Pegel beeinflusst.

Stell den Controller mal auf den internen 8MHz Oszillator um. Dann 
sollte das funktionieren.
Also für Testzwecke Betrieb ohne Quarz.

Gruß, Jens

Autor: MrOnak (Gast)
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Naja es passt ja jetzt. Die 0.01mm unbeabsichtigte Lötbrücke gefunden 
und entfernt und alles läuft wie erwartet...

Im Übrigen, die TWI Deaktivierung ist nicht notwendig, der PC5 
funktioniert auch ohne als Output. Vielleicht hilft das für die Zukunft 
bei jemandem.

Autor: Arduinoquäler (Gast)
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MrOnak schrieb:
> Meine Herren, ich danke für die Unterstützung!

... naja, wir haben dich ja nur durch das Datenblatt gejagt ;-)

Autor: c-hater (Gast)
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Jens W. schrieb:

> Die Frequenz am Quarz kannst du mit dem Multimeter nicht messen. Dazu
> ist das Signal viel zu klein.

Das Signal ist üblicherweise garnicht mal so klein, das kann nämlich 
durchaus nahezu die volle Höhe der Versorgungsspannung erreichen. Daher 
auch der Begriff "full swing oszillator" in vielen DBs von Atmel. Dieser 
Begriff bezeichnet genau dies.

Wenn man also den Oszillator nicht bewußt auf's Energiesparen getrimmt 
hat und in der Lage war, die wirklich passenden Bürdekapazitäten 
auszuwählen und zu bestücken, dann ist das Signal üblicherweise nicht 
klein.

Auf jeden Fall groß genug, um selbst mit einem Billichmultimeter der 
30-Euro-Klasse direkt die Frequenz des Quarzes "messen" zu können, 
jedenfalls, wenn man erst antastet, nachdem der Oszillator erstmal 
angelaufen ist.
Das Multimeter zeigt dann zumindest plausible Werte im Rahmen seiner 
Messgenauigkeit an. Natürlich ist die typisch wesentlich geringer als 
die Genauigkeit des Quarzes, deswegen habe ich das "messen" hier mal in 
Anführungszeichen gesetzt.

Probleme bei der Messung hat man nur bei falsch dimensionierten 
Oszillatorschaltungen oder halt bei welchen, die bewusst auf's 
Energiesparen getrimmt wurden und deshalb planmäßig nur deutlich 
geringere Pegel erreichen. In beiden Fällen kann (und wird) natürlich 
das Antasten mit der Messeinrichtung viel leichter dazu führen, dass die 
Schwingung abreißt.

Übrigens, man kann das auch genau umgekehrt betrachten: Wenn der Plan 
nicht war, den Oszillator besonders energiesparend zu machen und 
Antasten mit Oszi oder Multimeter zum Schwingungsabriss führt, dann 
stimmt was mit der Schaltung, dem Layout oder den Takt-Fuses nicht!

Da solltest du mal drüber nachdenken...

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