ぱぱーんの日記

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九州工業大学情報工学部においてあるオシロスコーププログラムについて調べたことを書いていきます。
Kyutech Arduino Scope
http://www.iizuka.kyutech.ac.jp/faculty/physicalcomputing/pc_kitscope/

オシロスコープ（Kyutech Arduino Scope）のハードウエアはArduino UNOで、ソースコードはArduino環境で作成されているプログラムです。オシロスコープの表示部は、PC側となります。こちらはProcessingで作成されています。

Arduino UNOに、ブレッドボードで簡単な回路を追加するだけで、オシロスコープになるところがとても素晴らしい作品です。

申し訳ありません。近いうちに再開をしたいと思っています。

やはりというべきかやっぱりというべきか、このCPUパワーアップ基板ですが、ATmega328Pと完全互換にはなっていないようです。ネット上にある第３者の作成したプログラム書き込んでみたところ正常に書き込めましたが動作はしませんでした。原因は追究していませんが、そういうことがありましたという報告だけしておきます。

OS　Windows8.1　64bit
メモリ　4GB

Uno1284P（Uncompatino＋CPUパワーアップ基板）Arduino IDE-1.0.6 CPUパワーアップ基板のパッチ当て済み
UNO互換機　Arduino IDE-1.6.7　ノーマル版

Uno1284P　COM7　115200bps
UNO互換機　COM8　230400bps

サンプルソフト master-writer2.ino（Uno1284P）
サンプルソフト slave-reciever2.ino（UNO互換機）

上記での正常動作を確認しました。（残念ながらArduino IDE-1.6.8では原因不明ですが、COMが他に使用されているというエラーでxxxxx.inoを基板に書き込むことができませんでした。）

とりあえず、この環境でデバッグを進めようと思います。Arduino IDE-1.6.7にパッチを当てないで進みます。

I2Cの通信速度が100kbpsなので、RS232Cの速度は230.4kbpsが望ましいのですが、Arduino IDE 1.0.5だとRS232Cの速度は115.2kbpsがMAXです。Arduino IDE 1.6.7 だと250kbpsがMAXなので230.4kbpsは使用できます。私の使い方であれば、ターゲット側を1.0.5で動かし、モニター側を1.6.7でも構わないのですが、どうしますかね。乗り掛かった舟だし、やはり、Arduino IDE 1.6.7暫定版をトライしてみますね！

Arduinoを２つ開きます。Arduino.exeを２回クリックして２つ立ち上げるということです。

こちら側がターゲット側になります。こちらはI2Cにデータを書き込んで送信する側になります。ソースコードはこちらとなります。ボードはUno1284Pを選択し、ポートはCOM7を割り当てました。右下を見てください。Uno1284P on COM7と表示されています。




I2Cの受信側は下記となります。こちらはI2Cでデータを受信するとソフトウエア割り込み（だと思う）がかかり、シリアルモニタに受信データを表示していきます。ソースコードはこちらになります。




�@は自動で送信したもの。タクトSWを押していないので電圧はHIGHなので、値は１。
�AはタクトSWを押して７ピンをLOWにしたもの。値は０。
�Bも同様。




送信側に対応して、受け取ったデータを表示しているだけ。送信されてきたものは、全て同じデータ。

左側がUncompatinoの328Pを外し、代わりにUno1284Pをマウントしたもの。左側の赤黒リード線はVcc（５V)をブレッドボードに供給しています。７ピンの白は、タクトスイッチに行っています。離すと＋５V、押すと０Vになるように配線してあります。こちら側がデバッグしたい方のターゲット基板となります。I2Cにデータを書き込んで送信します。

右側はUNO互換機です。A4、A5（SDA,SCL）をそれぞれ接続します。こちら側はI2Cでターゲットからの情報を受信するだけのものです。



Uncompatinoのアップです。I2Cで通信を行うので、スライドスイッチSW3は左に入れます。また、絶縁の為フィルムを貼り付けました。

エディターはメモ帳ではなく、TeraPadを使用しました。これは改行コードを意識してそうしました。

パッチは、ソフトウエアのサイトの指示通りにすすめました。

但し、９と10に関しては該当しないのでやってません。
Arduino IDE のバージョン1.0.6で行いました。IDEはデスクトップに置いて進めました。

デバッグについての過去記事と基本的には同じです。

// Wire Master Writer
// by Nicholas Zambetti <http://www.zambetti.com>

// Demonstrates use of the Wire library
// Writes data to an I2C/TWI slave device
// Refer to the "Wire Slave Receiver" example for use with this

// Created 29 March 2006
// Modified 23 June 2017 by Papaan

#include <Wire.h>

byte x[2];  //for a serial number
const int startButton = 7;

void setup() {
  Wire.begin(); // join i2c bus (address optional for master)
  pinMode(startButton, INPUT);
  Serial.begin(115200);//Arduino IDE 1.0.6
  //Serial.begin(230400);//Arduino IDE 1.6.7
  Serial.println("===Transmit Start===");
  showButtonState();
  x[0] = 0;
  x[1] = 0;
}

void loop() {
  debugPrint("You can write keywords");//ここは適当な文字列
  debugRegPrint("TWBR*", TWBR); //read TWBR reg.  レジスター名には*をつける
  debugRegPrint("TWSR*", TWSR); //read TWSR reg.
  debugIntPrint("2byteReg*", 3841);//ex. 0xF01
  debugIntPrint("Integer", 11000);//ex. 11000
  breakPoint();
}

void showButtonState(void) {
  Serial.print("startButton = ");
  Serial.println(startButton);
  Serial.print("buttonState = ");
  Serial.println(digitalRead(startButton));
}

void debugPrint(char thisStr[]) {
  Wire.beginTransmission(8); // transmit to device #8
  Wire.write(thisStr);        // sends charcters
  Wire.write(x[0]);           // sends one byte
  Wire.write(x[1]);           // sends one byte
  Wire.endTransmission();     // stop transmitting
  if (x[0] == 255){
    x[1]++;
  }
  x[0]++;
}

void debugRegPrint(char thisStr[], byte regValue) {
  Wire.beginTransmission(8);  // transmit to device #8
  Wire.write(thisStr);        // sends charcters
  Wire.write(regValue);       // sends one byte
  Wire.write(0);              // dummy byte（debugPrintと揃える為）
  Wire.endTransmission();     // stop transmitting
}

void debugIntPrint(char thisStr[], int variable) {
  Wire.beginTransmission(8);  // transmit to device #8
  Wire.write(thisStr);        // sends charcters
  Wire.write((byte)variable); // sends low byte
  Wire.write((byte)(variable >> 8));// sends high byte
  Wire.endTransmission();     // stop transmitting
}

void breakPoint(void) {
  while (1) {
    if (digitalRead(startButton) == LOW) {
      showButtonState();
      delay(500);//wait a finger to take off
      break;
    }
  }
}

デバッグについての過去記事と基本的には同じです。

// Wire Slave Receiver
// by Nicholas Zambetti <http://www.zambetti.com>

// Demonstrates use of the Wire library
// Receives data as an I2C/TWI slave device
// Refer to the "Wire Master Writer" example for use with this

// Created 29 March 2006
// Modified 23 June 2017 by Papaan


#include <Wire.h>

void setup() {
  Wire.begin(8);                // join i2c bus with address #8
  Wire.onReceive(receiveEvent); // register event
  Serial.begin(115200);//Arduino IDE 1.0.6
  //Serial.begin(230400);//Arduino IDE 1.6.7
  Serial.println("===Recieve Start===");
}

void loop() {
  delay(100);
}

// function that executes whenever data is received from master
// this function is registered as an event, see setup()
char c;
int x, y;

void receiveEvent(int howMany) {
  while (2 < Wire.available()) { // loop through all but the last
    c = Wire.read();             // receive byte as a character
    if (c == '*'){
      break;
    }
    Serial.print(c);       // print the character
  }
  Serial.print(" is ");
 
  if (c == '*'){
    //debugRegPrint
    x = Wire.read();
    y = Wire.read();   // receive byte as an integer
    x = 256 * y + x;
    Serial.print("0x");
    Serial.println(x, HEX);// print the integer

  } else {
    //debugPrint
    x = Wire.read();
    y = Wire.read();   // receive byte as an integer
    x = 256 * y + x;
    Serial.println(x);// print the integer
  }
}