AVR_Monit
AVR_Monit って、いったい・・・。
バルク転送で遊ぶ。
- ＡＴｔｉｎｙ２３１３をＰＣから直接コントロールするにはどうしたらよいかという命題。
つまり、こういうことだ。
- いちいちプログラムを書いてＲＯＭに焼くのは面倒だ。
- 原始時代の大昔、ワンボードマイコンでやっていたような、メモリーを読み書きする簡易ＭＯＮＩＴＯＲのイメージに近い。
それは何ですか？
+------+ ／ PC ／| +-------+ | |−＝− | | +-------+ | | | | ________________ +-------+ |／ USB CABLE ／ | □ | | ／ | ・ | | |AVRChip| | | ／ ~~~~~~~ +-------+
へたれな絵
- ＵＳＢに繋がっているＡＴｔｉｎｙ２３１３を制御するファームです。
- ＡＶＲ側の任意のメモリーやＩ/Ｏポートを読み書きできます。
- ＵＳＢ ＬｏｗＳｐｅｅｄバルク転送のスケルトンにもなっています。
- 転送速度ベンチマークテスト用にも使えます。
ＬｏｗＳｐｅｅｄなのにバルク転送を使っています。
- ８バイトのコマンドパケットを送って、必要なら８バイトのリターンパケットを受け取ります。
- コマンドパケットの内容
0 1 2 3 4 5 6 7 +------+------+-------------+------+------+-------------+ | req | cmd | address | data0|data1 | reserved | +------+------+-------------+------+------+-------------+
- address は読み書きしたいＡＶＲの番地
- data0 は書き込みたいデータ。
- data1 はマスク書き込みする場合のマスクパターン。
- data1 が0なら *address = data0;
- data1 が0以外なら *address = (*address & data1) | data0;
- 読み出しの場合は data0に長さを入れる（最大８バイトまで)
- 読み出しの場合のアドレス空間は cmd の上位［6:5］bitの値で決める。(0=RAM 20=EEPROM 40=PGMEM)
- reqはコントロール転送時の予約(bmRequestType)
- リターンパケットの内容
0 1 2 3 4 5 6 7 +------+------+------+------+------+------+------+------+ | 読み出したＲＡＭの内容（最大８バイトまで） | +------+------+------+------+------+------+------+------+
と、こんな感じで作ってみました。
ＤＯＷＮＬＯＡＤ
- upload/AVRmonit.zip
をダウンロードしてください。（ソース、ＨＥＸ、ＥＸＥ一式）
マニュアル
ハードウェア
配線はＡＶＲＵＳＢ ＶＵＳＢ互換。
- Ｄ＋，Ｄ−はPD2,PD3に繋ぎます。
補足
- R1,R2:75Ω程度でもＯＫ。
- R3: 1K5は1.5kΩのこと。5V駆動の場合は2.2kΩ。
- C1: 4u7は4.7μFの電解コンデンサ。
- C2,C3は省略しても一応動きます。ただし発振周波数12MHzからわずかに誤差が発生します。
- D1,D2は一般の整流用シリコンダイオードです。これを入れるとAVRの動作電圧が5V-(0.6V*2)=3.7〜3.8V程度になります。
- バリエーションとしては、普通の三端子レギュレータで3.3V〜3.5Vを作って供給する手もあります。
AVR側を5V動作にしたい場合は
- D1,D2を省略して、かわりにUSBの（D+とGND間）と(D-とGND間)に青色LEDをそれぞれ入れることでUSB信号の電圧を3.3V程度にクランプします。
- 5V動作かつ青色LEDを省略してもたいていは動作しますが、ホストＰＣとの相性によりUSB認識しない場合もあります。
- win32側のビルドはmingw GCCを使います。(cygwinでも出来るはず)
- Vendor ID , Product IDはPowerSwitchと同じになってます。PowerSwitchと同時に使うことは出来ません。（そのかわりlibusbドライバーの組み込みは１回で済む）
- ＴｏＤｏ：
VendorID,ProductIDが重複していてもアプリ名称で区別してデバイスを認識させること。スクリプトファイルをあらかじめ用意しておいて食わせるモードが欲しい。(-ifile)-済みファーム側のＤＤＲ設定のデフォルトをＩＮかつＰＵＬＬＵＰにしたい。- 全ＰＯＲＴのログを取れるデータロガーモードを付けたい。
- ＰＯＲＴをビット単位でＯＮ/ＯＦＦするコマンド。
- ＰＯＲＴに時系列データを食わせてＯＮ/ＯＦＦできるやつ。
- 超低速だがロジアナにならんかな。
これをベースに、ＰＣとＡＶＲのコミュニケーションを行うつもり。
- コントロール転送は使わない。
- バルク転送メッセージは必ず８バイト単位。
と、書いたが、Ｖｉｓｔａ対応の件もあり、コントロール転送版（但し遅い）と両立させようと思う。
- 済み。
- コントロール転送ではベンダーリクエストを送ることになるので、８バイトの先頭１バイトはbmRequestTypeを入れなければならない。
- そうすると、使えるのは残り５バイト（最後の２バイトはwLength）
- しかたなく、コマンド構造体を変更。
- 面倒なのでコントロール転送では常にリターンパケット８バイトを受信しようと思う。
- ほぼPowerSwitchと同じつくりになる。
操作例
F:\avr\AVRmonit\win32> monit -c found 3 busses AVR> help * AVR_Monit Ver 0.1 Command List d <ADDRESS1> <ADDRESS2> Dump Memory(RAM) dr <ADDRESS1> <ADDRESS2> Dump Memory(EEPROM) dp <ADDRESS1> <ADDRESS2> Dump Memory(PGMEM) e <ADDRESS1> <DATA> Edit Memory f <ADDRESS1> <ADDRESS2> <DATA> Fill Memory p ? Print PortName-List p . Print All Port (column format) p * Print All Port (dump format) p <PortName> Print PortAddress and data p <PortName> <DATA> Write Data to PortName sleep <n> sleep <n> mSec bench <CNT> <PACKET_SIZE> Bulk(or ctrl) Write Speed Test q Quit to DOS AVR> p . DIDR = 0000_0000 PORTD = 0111_0011 WDTCSR = 0000_0000 TCCR1A = 0000_0000 UBRRH = 0000_0000 GPIOR0 = 0000_0000 TCCR1C = 0000_0000 TCCR0A = 0000_0000 UCSRC = 0000_1110 GPIOR1 = 0000_0000 GTCCR = 0000_0000 OSCCAL = 0110_0010 ACSR = 0001_0000 GPIOR2 = 0000_0000 ICR1L = 0000_0000 TCNT0 = 0000_0000 UBRRL = 1001_1011 PINB = 1111_1111 ICR1H = 0000_0000 TCCR0B = 0000_0000 UCSRB = 0001_1000 DDRB = 0000_0000 CLKPR = 0000_0000 MCUSR = 0000_0001 UCSRA = 0110_0010 PORTB = 1111_1111 OCR1BL = 0000_0000 MCUCR = 0000_0011 UDR = 0000_0000 PINA = 0000_0000 OCR1BH = 0000_0000 OCR0A = 0000_0000 RXB = 0000_0000 DDRA = 0000_0000 OCR1L = 0000_0000 SPMCSR = 0000_0000 TXB = 0000_0000 PORTA = 0000_0000 OCR1H = 0000_0000 TIFR = 0000_0000 USICR = 0000_0000 EECR = 0000_0000 OCR1AL = 0000_0000 TIMSK = 0000_0000 USISR = 0000_0000 EEDR = 0000_0000 OCR1AH = 0000_0000 EIFR = 0000_0000 USIDR = 0000_0000 EEAR = 0101_1101 TCNT1L = 0000_0000 GIMSK = 0100_0000 PIND = 0111_1011 EEARL = 0101_1101 TCNT1H = 0000_0000 OCR0B = 0000_0000 DDRD = 0111_0011 PCMSK = 0000_0000 TCCR1B = 0000_0000 AVR> p PIND(30) 73 0111_0011 PORTD(32) 73 0111_0011 PINB(36) ff 1111_1111 PORTB(38) ff 1111_1111 PINA(39) 00 0000_0000 PORTA(3b) 00 0000_0000 AVR> p portb aa portb(38) aa 1010_1010 AVR> p portb 55 portb(38) 55 0101_0101 AVR> p PIND(30) 7b 0111_1011 PORTD(32) 73 0111_0011 PINB(36) ff 1111_1111 PORTB(38) 55 0101_0101 PINA(39) 00 0000_0000 PORTA(3b) 00 0000_0000 AVR> q Bye.
F:\avr\AVRmonit\win32>
起動オプション
-c コントロール転送で接続する。 -i<file> モニターコマンドを記述したスクリプトファイルを読み込んで実行する。
作った後で気づいた、驚愕の事実
- いしかわさんが、２００５年１０月の日記 にて、汎用 USB-IO 互換ファームウェアをすでにＡＴ９０Ｓ２３１３で実現されておりました。
- いやー恥ずかしい。
- またやっちまったぜ、車輪の再発明・・・。
