W wątku z opisem dotyczącym programu SQP-I2Cscan napisanym w C# pojawiły się głosy, by tą wersje programu także opisać, więc poznęcam się nad Wami i to zrobię .

Drugim programem, który powstał ramach Mirkowego konkursu (i dla Was na szczęście ostatnim, dzięki czemu więcej nie będę opisywał ) dotyczącego API dla ATB-USBasp 4.2 to program SQP-I2Cscan. Tak, tak, dla zmyłki to program o tej samej nazwie co wcześniej opisywana wersja z GUI https://forum.atnel.pl/topic21023.html, ale tym razem jest to wersja konsolowa, czyli bez GUI, napisana w C. Wykorzystuje on natywną bibliotekę libusb. Wymagane pliki są do pobrania ze strony https://sourceforge.net/projects/libusb/ (dołączone są też do archiwum projektu).

Jest to prosty program, realizujący tylko jedną praktyczną funkcję - skanuje magistralę I2C wykorzystując ATB-USBasp 4.2 (plus jeden bonus, o którym na końcu opisu). Wynik skanowania I2C prezentowany jest tekstowo podając adresy znalezionych urządzeń w formacie dziesiętnym i szesnastkowym zarówno w konwencjach adresów 7-bitowego i 8-bitowego.



Dzięki temu, że biblioteka libusb dostępna jest zarówno dla Windows jak i Linux, aplikacja poprawnie kompilującej się, bez jakichkolwiek przeróbek, zarówno pod Windows jak i pod Linux.
Oczywiście należy pamiętać aby w Makefile dodać odpowiednie podlinkowanie plików nagłówkowych oraz bibliotecznych libusb.

Cały kod udostępniam na licencja GNU GPL v. 3.0, czyli dostępny jest kod źródłowy z pełnymi prawami do samodzielnej modyfikacji i rozpowszechniania.
Kod programu znajduje się w wątku konkursowym https://forum.atnel.pl/topic20920.html#p209345. Jest on w tym samym archiwum co wersja w C# z GUI, ale w katalogu o nazwie SQP-I2Cscan (Console).
Dla lubiących narzędzia do wersjonowania, to ostateczną wersję wrzuciłem też do publicznego repozytorium https://bitbucket.org/rskup/sqp-i2cscan/.

Program pod Windows pisany był w darmowym przyjemnym i lekkim narzędziu Dev-C++, a w archiwum, dla chcących je szybko otworzyć, dorzucone są od razu pliki projektu z tego narzedzia (SQP-I2Cscan.dev).

Po tym wstępie przejdźmy do szczegółów programu

Projekt składa się z funkcji umieszczonych w trzech grupach plików:
- main.c / main.h - funkcje związane z uruchamianiem / kończeniem programu, sprawdzaniem parametrów wejściowych i wywołaniem głównych funkcji programu
- usbasp.c / usbasp.h - funkcje realizujące logikę działania programu związane z komunikacją z ATB-USBasp
- usb.c / usb.h - funkcje odpowiadające za komunikację po USB (korzystające z biblioteki libusb)


usbasp.c to główny trzon tego programu. Mamy w nim trzy podstawowe funkcje (o czwartej później ):
1. Pierwsza funkcja setI2CBitrate(), służy do ustawiania prędkości na szynie I2C. W której na początku wypełniamy odpowiednio dane w strukturze TusbControlPacket, która wygląda następująco:

Oczywiście przypisujemy do pól w strukturze TusbControlPacket wartości zgodnie z informacjami podanymi w dokumentacji dla API ATB-USBasp, a następnie wywołujemy funkcję wysłania danych poprzez funkcje usb:


2. Druga funkcja checkI2CDevice() sprawdza obecność urządzenia na szynie I2C o wskazanym adresie. Także tutaj należy wypełnić strukturę TusbControlPacket zgodnie z API ATB-USBasp i wywołać funkcję usbSendControlData(). Przy sprawdzaniu obecności urządzenia dostajemy odpowiedź w formie tekstu OK lub ERROR, dlatego po wysłaniu danych sprawdzamy jeszcze co dostaliśmy w odpowiedzi i zgodnie z tym zwracamy przy kończeniu funkcji odpowiednią wartość (ERROR / SUCCESS / DEVICE_NO_FOUND):


3. Trzecia funkcja scanI2C(), jest funkcją realizującą skanowanie na I2C urządzeń o kolejnych adresach (korzystając z wcześniej opisanej funkcji checkI2CDevice()). Skanowanie wykonywane jest to w pętli dla kolejnych adresów od adresu początkowego I2C_7BIT_ADDRESS_MIN do adresu I2C_7BIT_ADDRESS_MAX (obie wartości zdefiniowane są w pliku usbasp.h).
We wszystkich bibliotekach i poradnikach Mirka, także w API ATB-USBasp stosowany jest adres w notacji 8 bitowej (wartość łącznie z bitem R/W na najmłodszej pozycji), dlatego przy skanowaniu nie wysyłamy kolejnych wartości, tylko z przeskokiem co dwa.
Ale ja, na przekór , lubię stosować notację 7-bitową, i taką używam w programie. Dlatego wartości zakresów adresów do skanowania zdefiniowane w stałych są 7 bitowe (I2C_7BIT_ADDRESS_MIN / I2C_7BIT_ADDRESS_MAX) a wartość wysyłana poprzez API jest przesunięta o jeden bit w lewo:

Zgodnie ze specyfikacją I2C, nie wszystkie adresy przeznaczone są dla normalnych urządzeń. Dlatego nie skanujemy całego zakresu a tylko jego część. Początek i koniec jest zdefiniowany we wspominanych wcześniej stałych I2C_7BIT_ADDRESS_MIN (najmniejszy adres) oraz I2C_7BIT_ADDRESS_MAX (największy adres).
Gdy wywoływana funkcja checkI2CDevice() zwróci nam SUCCESS, co jest wynikiem odpowiedzi OK przez API ATB-USBasp, oznacza to że zostało wykryte urządzenie o tym adresie. Wypisujemy wtedy na ekranie informacje o tym adresie w postaci szesnastkowej oraz dziesiętnej zarówno w notacji 7-bitowej jak i 8-bitowej.



W pliku usb.c mamy funkcje związane z komunikacją po USB. A dokładnie to są to tylko 3 funkcje:
1. otwarcie urządzenia funkcją openUSB(), gdzie następuje otwarcie urządzenia korzystając z wartości VID i PID zdefiniowanych dla USBasp:


2. wysłanie danych kanałem kontrolnym usbSendControlData(), gdzie następuje fizyczne wysłanie danych poprzez wywołanie funkcji libusb_control_transfer() z biblioteki libusb z odpowiednimi otrzymanymi jako argumenty danymi:

3. fukncji której nie mogło zabraknąć, czyli zamknięcie naszego urządzenia:



Ostatnim plikiem z kodem programu jest plik main.c. Funkcja main() zasadniczo (bo o pewnych dodatkach za chwilę) ma proste działanie:
- wykonać otwarcie urządzenia ATB-USBasp, używając wcześniej wspominanej funkcji openUSB()
- sprawdzić czy podany został parametr przy wywołaniu a jak tak i jest prawidłową wartością, to ustawić zgodnie z nim prędkość na szynie I2C, korzystając z wcześniej opisanej funkcji setI2CBitrate()
- wywołać skanowanie szyny I2C poprzez także wcześniej opisywaną funkcję scanI2C()
- zamknąć połączenie z urządzeniem USB poprzez funkcję closeUSB()

I to cała logika skanowania I2C . Prawda, że proste?

To teraz jeszcze napiszę o dwóch elementach znajdujących się w kodzie, która mogą przeglądającym lekko go zaciemniać:

1. Jako, że program ma działać poprawnie po skompilowaniu zarówno pod Windows jak i Linux, zostały dodane pewne elementy wymagane w systemie Linux.
W Windows naciśnięcie CTRL-C zabija automatycznie program. W Linux zdefiniowane są sygnały jakie wysyłane są do programu. Dlatego dodane zostało przechwytywanie sygnału SIGINT i SIGTERM

Otrzymanie tych sygnałów powoduje, oprócz wypisania komunikatów, ustawienie zmiennej globalnej receivedTermSignal. Zmienna ta jest sprawdzana w pętali skanowania i jej ustawienie powoduje przerwanie skanowania.



2. Drugim elementem jest dodatek w kodzie zmieniający całkowicie jego działanie. Jest to część, która wcześniej została specjalnie ominięta w opisie zawartych w plikach funkcji.
Jeżeli przeglądaliście kod to w funkcji main() zauważyliście, że wywołanie sprawdzanie parametru wejściowego i skanowanie I2C zawarte jest w dyrektywie:

To właśnie ten dodatek, który możemy włączyć poprzez zdefiniowanie wartości TOGGLE_I2C_PINS powoduje wyłączenie skanowania a włączenie w czasie kompilacji wywołania funkcji toggleI2CPins():


Co więc robi ta funkcja?
Zamiast programu skanującego szynę I2C dostajemy program zmieniającymi cyklicznie wartości na wyjściach dedykowanych dla I2C: SDA i SCL - po podłączeniu diod mamy cykliczne ich miganie.
Funkcja na początku przełącza tryb ATB-USBasp w tzw. tryb bit bang a potem w pętli ustawia i kasuje odpowiednio wyjścia SDA i SCL aż do momentu przerwania tego przez nas (klawiszem CTRL-C):


Aby wywołać kompilację programu w wersji SQP-TogglePins musimy zdefiniować wartość TOGGLE_I2C_PINS, co możemy zrobić na jeden z trzech sposobów:
- w kodzie poprzez dodanie #define TOGGLE_I2C_PINS
- w pliku Makefile poprzez dodanie -DTOGGLE_I2C_PINS
- odpowiednio w środowisku w zmiennych kompilacji, dla Dev-C++ wygląda to tak:


Dzięki parametrowi -D w Makefile możemy zrobić kompilację od razu obu wersji programu, jak to się dzieje przy użyciu załączonego Makefile.

I to byłoby na tyle. Jak macie pytania i niejasności, to piszcie. Jak nie, to także piszcie, ale swoje kody i testujcie działanie ATB-USBasp >= 4.2 .

--
Pozdrawiam,
Robert

Panie - panie! takie "kwiatki" to się wrzuca do DIY bo to fajna inspiracja dla innych

_________________
zapraszam na blog: http://www.mirekk36.blogspot.com (mój nick Skype: mirekk36 ) [ obejrzyj Kurs EAGLE ] [ mój kanał YT TV www.youtube.com/mirekk36 ]

Jakie DIY, to tylko seria odpowiednio ułożonych bitów .

--
Pozdrawiam,
Robert

Świetna robota Robert! Dziękuję!

Tylko zwrócona przez to informacja nic nie wnosi w kwestii rozpoznawania urządzeń. A i tak skanujemy wszystkie adresy, więc dowiemy się czy są urządzenia i w dodatku jakie .
Ale jak kto chce, to co za problem dodać jako osobną funkcję lub przed pętlą skanująca adresy?

--
Pozdrawiam,
Robert