AVR Ethersex Schieberegister
Porterweiterung
Mit Hilfe von 74HC595 Schieberegistern ist es möglich, die Ausgabeports beinahe beliebig zu erweitern. Die Schieberegister können hintereinander gekoppelt werden (Daisy Chain). Pro Schieberegister stehen 8 weitere Ausgabeports zur Verfügung. Dabei werden lediglich 3 Portpins vom AVR Microcontroller in Anspruch genommen - unabhängig davon, ob 1 Schieberegister oder 5 zum Einsatz kommen.
Anschluss
Zum Anschluss eines oder mehrer Schieberegister sind lediglich 3 beliebige Portpins des AVR Controllers erforderlich. Hier im Besipiel werden zwei Schieberegister mit Hilfe der Pins PA4 (Data), PA5 (Clock) und PA6 (Store) angesteuert. Das erste Schieberegister erhält die seriellen Daten direkt von Portpin PA4, der Dateneingang des zweiten Registers wird mit dem seriellen Datenausgang QH* verbunden. Clock und Store Enable werden an beide Schieberegister parallel angeschlossen.
Anpassung Konfiguration
cd ~/Dokumente/ethersex make menuconfig
Folgende Option aktivieren:
|- I/O | |-HC595 Output expansion | | |-Number of HC595 Registers: Anzahl der angeschlossenen Schieberegister
Pinkonfiguration anpassen:
gedit pinning/hardware/netio.m4
Folgende Zeilen einfügen und die Ports entsprechend dem Anschluss des Schieberegisters anpassen:
pin(HC595_DATA, PA4) pin(HC595_CLOCK, PA5) pin(HC595_STORE, PA6)
Funktionstest
Ethersex neu kompilieren und zum AVR übertragen.
Funktionstest (ECMD) siehe auch (hier):
io set port 4 FF
Dieser Befehl schaltet sämtliche Ausgänge vom 1. Schieberegister (Port=4 ; Port 0..3 = PortA...D vom AVR Controller) auf High.
io set port 5 00
Dieser Befehl schaltet sämtliche Ausgänge vom 2. Schieberegister auf LOW.
Einbindung in Named Pins
Neben der oben beschriebenen rudimentären Low-Level Ansteuerung drängt sich aber die Einbindung in die Named Pins geradezu auf, damit die Ausgänge auch via Weboberfläche verfügbar sind, und einzelne Pins angesteuert werden können anstatt immer der komplette Port in einem Zug ausgegeben werden muss. Leider enthält Ethersex mehrere Bugs, die verhindern, dass dies "out of the Box" zu realisieren ist.
Sourcecode anpassen
Um Named Pins am Schieberegister zu ermöglichen, sind mehrere Änderungen am Sourcecode nötig.
- File portio.c
gedit core/portio/portio.c
Am Anfang des Files im Bereich der #includes folgende Zeile einfügen:
#include "string.h"
In Funktion void portio_init(void) die markierten Zeilen ergänzen, damit der Abschnitt folgendermassen aussieht:
#ifdef HC595_SUPPORT
for (i = IO_HARD_PORTS; i < (IO_HARD_PORTS + HC595_REGISTERS); i++) {
memset(&vport[i], 0, sizeof(virtual_port_t));
vport[i].write_port = hc595_write_port;
vport[i].read_port = hc595_read_port;
vport[i].write_ddr = hc595_write_ddr;
vport[i].read_pin = hc595_read_port;
vport[i].read_ddr = hc595_read_ddr;
}
- File hc595.c
gedit hardware/io_expander/hc595.c
Die folgenden Funktionen vor dem Block (/* -- Ethersex META -- ... */ ) einfügen:
uint8_t
hc595_read_ddr(uint8_t port)
{
return 255;
}
uint8_t
hc595_write_ddr(uint8_t port)
{
return 0;
}
void hc595_pin_set(uint8_t port, uint8_t pin)
{
if ((port>IO_HARD_PORTS-1)&&(port<IO_PORTS)&&(pin<8))
vport[port].write_port(port, vport[port].read_port(port) | _BV(pin));
}
void hc595_pin_clear(uint16_t port, uint16_t pin)
{
if ((port>IO_HARD_PORTS-1)&&(port<IO_PORTS)&&(pin<8))
vport[port].write_port(port, vport[port].read_port(port) & ~ _BV(pin));
}
void hc595_pin_toggle(uint16_t port, uint16_t pin)
{
if ((port>IO_HARD_PORTS-1)&&(port<IO_PORTS)&&(pin<8)){
if (vport[port].read_port(port) & _BV(pin))
hc595_pin_clear(port,pin);
else
hc595_pin_set(port,pin);
}
}
- File hc595.h
gedit hardware/io_expander/hc595.c
Die beiden markierten Funktionsdefinitionen einfügen, sodass der Block folgendermassen aussieht:
void hc595_init(void); uint8_t hc595_write_port(uint8_t port, uint8_t data); uint8_t hc595_read_port(uint8_t port); uint8_t hc595_read_ddr(uint8_t port); uint8_t hc595_write_ddr(uint8_t port); void hc595_pin_set(uint8_t port, uint8_t pin); void hc595_pin_clear(uint8_t port, uint8_t pin); void hc595_pin_toggle(uint8_t port, uint8_t pin);
Named Pins konfigurieren
gedit ~/Dokumente/ethersex/pinning/named_pins/default
Das 1. Schieberegister wird mit Port E (PE0...7), das zweite mit Port F (PF0...7), usw. angesprochen. Z.B.
# PIN | IN/OUT | When active? | Name #-----+--------+--------------+---------------- PC4 OUTPUT HIGH Steckdose_1 PC5 OUTPUT HIGH Steckdose_2 PC6 OUTPUT HIGH Steckdose_3 PC7 OUTPUT HIGH Steckdose_4 PC2 OUTPUT HIGH Reed_1 PC3 OUTPUT HIGH Reed_2 PB0 INPUT LOW Taster_1 PD7 INPUT LOW Taster_2 PD6 INPUT LOW Taster_3 PD4 INPUT LOW Taster_4 PE0 OUTPUT HIGH OUT_595_1 PE1 OUTPUT HIGH OUT_595_2 PE2 OUTPUT HIGH OUT_595_3 PE3 OUTPUT HIGH OUT_595_4 PE4 OUTPUT HIGH OUT_595_5 PE5 OUTPUT HIGH OUT_595_6 PE6 OUTPUT HIGH OUT_595_7 PE7 OUTPUT HIGH OUT_595_8 PF0 OUTPUT HIGH OUT_595_9 PF1 OUTPUT HIGH OUT_595_10 PF2 OUTPUT HIGH OUT_595_11 PF3 OUTPUT HIGH OUT_595_12 PF4 OUTPUT HIGH OUT_595_13 PF5 OUTPUT HIGH OUT_595_14 PF6 OUTPUT HIGH OUT_595_15 PF7 OUTPUT HIGH OUT_595_16
Neu kompilieren und zum AVR übertragen.
Funktionstest via Weboberfläche Weboberfläche Bereich Named Pins aufrufen:
Verwendung in Control6 Scripts
Leider wurde bisher keine Möglichkeit gefunden, diese Named_Pins am HC595 Schieberegister innerhalb von Control6 Scripten zu verwenden. Stattdessen wurde mit den oben eingefügten Funktionen hc595_pin_set, hc595 _pin_clear und hc595_pin_toggle eine brauchbare Alternative geschaffen.
Alle drei Funktionen erwarten als ersten Parameter den Port (Port=4 für 1. Schieberegister, Port=5 für 2. Schieberegister, usw.). Der zweite Parameter ist der anzusteuernde Pin (0...7). Verwendung z.B.:
hc595_pin_set(4,0); hc595_pin_clear(5,5); hc595_pin_toggle(4,7);
Neu kompilieren und zum AVR übertragen.