Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MIDI - BaudProblem - ATmega644p


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von Felix (Gast)


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Hallo, ich habe ein Übertragungsproblem mit Midi. Und zwar habe ich bei 
meinem ATmega644p zwei UART´s, wobei ich auf den ersten (RXD0 und TXD0) 
zwei MIDI-Buchsen für TX und RX gehängt habe. Als Taktgeber verwende ich 
übrigens den internen 8Mhz Oszillator.
Nun gehe ich in die while(1)-Schleife in der Main-Funktion, und schiebe 
dort ein ASCII-Zeichen, ( in meinem Fall 0b01010101 ) in das 
Sende-Register (UDR0), das mir dann das entsprechende UART-Signal auf 
dem TXD0-Pin mit Midi-Baudrate von 31250 ausgibt. Siehe Anhang 
"31250_BAUD_TXD0_Start.png"

Hier sieht das Signal noch schön aus....
Jetzt habe ich aber die zwei Midi-Buchsen die ja auf RXD0 und TXD0 
hängen mit einem Midi-Kabel verbunden. Also kurzgeschlossen.
(PS: Die Sende-und Empfangsschaltung habe ich aus dem 
Mikrocontroller-Beitrag
https://www.mikrocontroller.net/articles/MIDI";.)
Oder Siehe Anhang "Midi Sender.png" und "Midi Empfänger.png"...hier habe 
ich beim Sender 220 Ohm Widerstände verwendet, weil ich ja eine 5V 
Spannungsversorgung habe.

Aber abgesehen davon sieht mein UART-Signal, nachdem es durch die 
Leitung gegangen ist, und durch den Optokoppler (PC900V) gewandert ist, 
folgendermaßen aus: Anhang "31250_BAUD_RXD0_Ende.png"
Dabei ist das Midi-Kabel noch sehr kurz gewählt (geschätzt 1m).

Sobald aber bei RXD0 ein komplettes Byte übertragen wurde, wird bei mir 
ein Interrupt ausgelöst, und das Empfangene Zeichen auf den 2ten UART, 
den der Mikrocontroller besitzt ausgegeben, also ins Register UDR1 
geschrieben (Also bei PIN TXD1 ausgegeben). Wenn ich dort jetzt das 
Signal mit dem Oszilloskop messe, sieht es so aus: Anhang 
"31250_BAUD_TXD1_Ausgabe.png"

Leider wird, wie man sicher an den Screenshots erkennen kann, das Signal 
verfälscht, und so falsch wiedergegeben. Woran kann das liegen ? Ich 
nehme an der Hardware, oder ?? Was kann ich beim Schaltplan ändern ??

Sicherheitshalber befindet sich hier noch der µC-Code:

Danke vielmals schon im Voraus,
mfg Felix
1
#define F_CPU 8000000UL
2
#define USART_BAUDRATE_0 31250
3
#define USART_BAUDRATE_1 31250
4
5
#define BAUD_PRESCALER_0 (((F_CPU / (USART_BAUDRATE_0 * 16UL))) -1)
6
#define BAUD_PRESCALER_1 (((F_CPU / (USART_BAUDRATE_1 * 16UL))) -1)
7
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#include <avr/io.h>
9
#include <util/delay.h>
10
#include <avr/interrupt.h>
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12
void uart0_init(void);
13
void uart1_init(void);
14
15
int main(void)
16
{
17
  _delay_ms(1000);
18
  uart0_init();
19
  uart1_init();
20
  sei();
21
  
22
  while (1)
23
  {
24
    UDR0 = 0b01010101; //Das Signal, dass durch das 1 meter lange Midi-Kabel geschickt wird...
25
  }
26
}
27
28
ISR(USART0_RX_vect) //Der Interrupt, der ausgelöst wird, wenn bei der Midi-Eingangsbuchse ein Byte angekommen ist
29
{
30
  char data = UDR0; //Das empfangene Byte schnell speichern
31
  UDR1 = data; //Hier wird das empfangene Byte beim anderen UART-TX-Pin wieder ausgegeben
32
}
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34
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void uart0_init(void)
36
{
37
  UCSR0B |= (1<<TXEN0);    // uart Transmitter enable -> senden (Hier hängt die Midi-Ausgangsbuchse)
38
  UCSR0B |= (1<<RXEN0);    // uart Receiver enable -> empfangen (Hier hängt die Midi-Eingangsbuchse)
39
  UCSR0B |= (1<<RXCIE0);    //Receive Complete Interrupt Enable (Der Interrupt, wenn bei der Midi-Eingangsbuchse ein Byte angekommen ist)
40
41
  UBRR0H = (BAUD_PRESCALER_0>>8); 
42
  UBRR0L = BAUD_PRESCALER_0;
43
}
44
45
void uart1_init(void)
46
{
47
  UCSR1B |= (1<<TXEN1); //Zum Ausgeben des Signals, um es am Ende kontrollieren zu können.
48
49
  UBRR1H = (BAUD_PRESCALER_1>>8);
50
  UBRR1L = BAUD_PRESCALER_1;
51
}

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Felix schrieb:
> Woran kann das liegen ? Ich
> nehme an der Hardware, oder

Sicher ist es die Hardware. Entweder kommt da nicht genügend Licht auf 
den Empfangsoptokoppler - also zu wenig Strom im MIDI Kabel, oder du 
hast ein Problem mit dem Pullup am Ausgang des PC900, es sieht so aus, 
als wäre der so gut wie nicht vorhanden.

Es muss übrigens zwingend ein schneller Optokoppler ie der PC900 sein, 
ein z.B. CNY17 oder so wäre zu langsam für MIDI.

Wenn du ein MIDI Gerät hast, kannst du diese Sache mit dem Strom auch 
damit ausprobieren. Sende dem Gerät ein z.B. 'Program Change' aus zwei 
Bytes (0xC0 + 0x0n) und schau, ob es reagiert. n ist hierbei die 
Programnummer.

von P. M. (mikro23)


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Bevor Du mit MIDI anfängst, solltest Du verstanden haben, wie ein UART 
überhaupt funktioniert.

https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC-Tutorial/Der_UART

Wenn Du nicht mal prüfst, ob Du senden darfst, kommt da nur Müll raus.

von batman (Gast)


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Ein Oszillogramm des Signalstroms bzw. Spannung über R1/Empfänger wäre 
auch mal interessant.

von Clemens L. (c_l)


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Felix schrieb:
> Aber abgesehen davon sieht mein UART-Signal, nachdem es durch die
> Leitung gegangen ist, und durch den Optokoppler (PC900V) gewandert ist,
> folgendermaßen aus: Anhang "31250_BAUD_RXD0_Ende.png"

Die ansteigende Signalflanke sollte viel steiler sein; mit dieser 
Beschaltung ist der PC900 für 1 Mbit/s spezifiziert.

Ist der Pullup wirklich 270 Ω? (1 kΩ würde auch problemlos laufen.) Gibt 
es da keinen Wackelkontakt? Du hast nicht zufällig Pins 5 und 6 
verwechselt?

von P. M. (mikro23)


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Im Übrigen sollte der Sender ca. 5 mA liefern. Rechne mal nach was Deine 
Schaltung liefern würde, wenn der Controller es denn könnte (es muß 
kurzschlußfest sein).
Ich habe 2 x 220 Ohm an 5V genommen.

von Clemens L. (c_l)


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Warum ist eigentlich keinem aufgefallen, dass die Kurve eine 
Zeitkonstante von 27 µs (= 270 Ω × 0,1 µF) hat?

Du hast den Kondensator falsch angeschlossen; er gehört zwischen GND und 
VCC.

von Felix (Gast)


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Clemens L. schrieb:
> Du hast den Kondensator falsch angeschlossen; er gehört zwischen GND und
> VCC

Omg .. stimmt tatsächlich, danke vielmals

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