Difference between revisions of "AVR Embedded Tutorial - Shiftregister/de"
(33 intermediate revisions by 2 users not shown) | |||
Line 1: | Line 1: | ||
− | {{ | + | {{LanguageBar}} |
− | + | =Schieberegister= | |
+ | |||
+ | Der Beispielcode ist für ein ATtiny44. | ||
+ | |||
+ | Schieberegister werden folgende verwendet: | ||
+ | * Lesen: 74HC165 | ||
+ | * Schreiben: 74HC595. | ||
− | + | {{Warning|Die Leseroutine ist '''nicht''' kompatibel mit Arduino '''shiftIn(...''' ! Die Arduino Lesefunktion ist für andere Schieberegister. Der Clock muss anders angesteuert werden.}} | |
− | |||
− | |||
− | |||
− | Will man MSB und LSB vertauschen, dann muss man dementsprechend einfach '''to''' mit '''downto''' austauschen. | + | Will man '''MSB''' und '''LSB''' vertauschen, dann muss man dementsprechend einfach '''to''' mit '''downto''' austauschen. |
==Portzugriffe== | ==Portzugriffe== | ||
+ | |||
Wie die Schieberegisterbefehle auf die Ports zugreifen, siehe hier: [[AVR Embedded Tutorial - Simple GPIO on and off output/de|GPIO-Ausgabe]].<br>Nicht vergessen die Ausgänge auch als Ausgang einzustellen (DDRx). | Wie die Schieberegisterbefehle auf die Ports zugreifen, siehe hier: [[AVR Embedded Tutorial - Simple GPIO on and off output/de|GPIO-Ausgabe]].<br>Nicht vergessen die Ausgänge auch als Ausgang einzustellen (DDRx). | ||
==Port-Konstanten== | ==Port-Konstanten== | ||
− | + | ||
+ | Die verwendeten Pins des ATtiny44 und der Shiftregister. Beim AVR kann man beliebige Pins nehmen. | ||
+ | Ich habe die Ports, ausgenommen des Data-Ports, global deklariert, somit ist der Zugriff aus die Schiftregister ein wenig schneller. Wen man sie lokal übergeben würde, würde alles komplizierter werden, da wir direkten Portzugriff verwenden. Arduino macht dies anders, aber dafür ist es etwa um den Faktor 10x langsamer. | ||
+ | |||
+ | {| class="wikitable" | ||
+ | !IC !! colspan="2"| Attiny44 !! colspan="2"| 74HC165 !! colspan="2"| 74HC595 | ||
+ | |- | ||
+ | ! !! PinNr !! Bezeichnung !! PinNr !!Bezeichnung !! PinNr !! Bezeichnung | ||
+ | |- | ||
+ | |dataOutPin || 13 || PA0 || || || 14 || DS | ||
+ | |- | ||
+ | |dataInPin || 12 || PA1 || 10 || DS || || | ||
+ | |- | ||
+ | |latchPin || 11 || PA2 || 1 || PL || 12 || ST_CP | ||
+ | |- | ||
+ | |clockPin || 10 || PA3 || 2 || CP || 11 || SH_CP | ||
+ | |} | ||
+ | |||
+ | Für den Port wird eine Variable deklariert, dies hat den Vorteil, das man nicht alle Ports in den Shiftregister-Funktionen ändern muss. | ||
<syntaxhighlight lang="pascal"> | <syntaxhighlight lang="pascal"> | ||
+ | var | ||
+ | shiftPORT: byte absolute PORTA; | ||
+ | shiftDDR: byte absolute DDRA; | ||
+ | shiftPIN: byte absolute PINA; | ||
const | const | ||
− | + | dataOutPin = 0; | |
− | + | dataInPin = 1; | |
− | + | latchPin = 2; | |
− | + | clockPin = 3; | |
− | |||
− | latchPin = | ||
− | clockPin = | ||
</syntaxhighlight> | </syntaxhighlight> | ||
==Schieberegister schreiben 74HC595== | ==Schieberegister schreiben 74HC595== | ||
+ | |||
<syntaxhighlight lang="pascal"> | <syntaxhighlight lang="pascal"> | ||
procedure shiftOut595(val: Byte); | procedure shiftOut595(val: Byte); | ||
Line 36: | Line 60: | ||
for i := 7 downto 0 do begin // MSBFIRST | for i := 7 downto 0 do begin // MSBFIRST | ||
if (val and (1 shl i)) <> 0 then begin | if (val and (1 shl i)) <> 0 then begin | ||
− | + | shiftPORT := shiftPORT or (1 shl dataOutPin); | |
end else begin | end else begin | ||
− | + | shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl dataOutPin); | |
end; | end; | ||
− | + | shiftPORT := shiftPORT or (1 shl clockPin); | |
− | + | shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl clockPin); | |
end; | end; | ||
end; | end; | ||
Line 47: | Line 71: | ||
==Schieberegister lesen 74HC165== | ==Schieberegister lesen 74HC165== | ||
+ | |||
<syntaxhighlight lang="pascal"> | <syntaxhighlight lang="pascal"> | ||
function ShiftIn165: Byte; | function ShiftIn165: Byte; | ||
Line 54: | Line 79: | ||
Result := 0; | Result := 0; | ||
for i := 0 to 7 do begin // LSBFIRST | for i := 0 to 7 do begin // LSBFIRST | ||
− | Result := (Result shl 1) or | + | Result := (Result shl 1) or ((shiftPIN and (1 shl dataInPin)) shr dataInPin); |
− | + | shiftPORT := shiftPORT or (1 shl clockPin); | |
− | + | shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl clockPin); | |
end; | end; | ||
− | end;</syntaxhighlight> | + | end; |
+ | </syntaxhighlight> | ||
==Schieberegister Arduino== | ==Schieberegister Arduino== | ||
− | Diese Version entspricht dem '''shiftIn''' von Arduino | + | |
+ | Diese Version entspricht dem '''shiftIn''' von Arduino. | ||
+ | |||
<syntaxhighlight lang="pascal"> | <syntaxhighlight lang="pascal"> | ||
function ShiftIn: Byte; | function ShiftIn: Byte; | ||
Line 69: | Line 97: | ||
Result := 0; | Result := 0; | ||
for i := 0 to 7 do begin // LSBFIRST | for i := 0 to 7 do begin // LSBFIRST | ||
− | + | shiftPORT := shiftPORT or (1 shl clockPin); | |
− | Result := (Result shl 1) or | + | Result := (Result shl 1) or ((shiftPIN and (1 shl dataInPin)) shr dataInPin); |
− | + | shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl clockPin); | |
end; | end; | ||
end; | end; | ||
</syntaxhighlight> | </syntaxhighlight> | ||
− | [[Category:AVR]] {{AutoCategory}} | + | ==Beispiel für die Verwendung der Schieberegister== |
+ | |||
+ | ===Lesen von einem Schieberegister=== | ||
+ | |||
+ | Bevor man das Schieberegister auslesen kann, muss der Portzustand in das Latchregister geschrieben werden, dies geschieht über den | ||
+ | LatchPin. | ||
+ | |||
+ | ====Beispiel für ein 74HC165==== | ||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang="pascal"> | ||
+ | var | ||
+ | b: Byte; | ||
+ | begin | ||
+ | |||
+ | // Daten in Latch | ||
+ | shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl latchPin); | ||
+ | shiftPORT := shiftPORT or (1 shl latchPin); | ||
+ | |||
+ | // Schieberegister auslesen | ||
+ | b := ShiftIn74HC165; | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | ====Beispiel für kaskadierte 74HC165==== | ||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang="pascal"> | ||
+ | var | ||
+ | b0, bn: Byte; | ||
+ | begin | ||
+ | |||
+ | // Daten in Latch | ||
+ | shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl latchPin); | ||
+ | shiftPORT := shiftPORT or (1 shl latchPin); | ||
+ | |||
+ | // Schieberegister auslesen | ||
+ | b0 := ShiftIn74HC165; | ||
+ | //... | ||
+ | bn := ShiftIn74HC165; | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | ===Schreiben in ein Schieberegister=== | ||
+ | |||
+ | Wen die Daten in das Schieberegister geschrieben sind, muss man noch den Latch Takten, das die aktuellen Ausgänge aktiv werden. | ||
+ | |||
+ | ====Beispiel für ein 74HC595==== | ||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang="pascal"> | ||
+ | var | ||
+ | b: Byte; | ||
+ | begin | ||
+ | b := 123; | ||
+ | |||
+ | // Schieberegister schreiben | ||
+ | shiftOut595(b); | ||
+ | |||
+ | // Daten in Latch | ||
+ | shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl latchPin); | ||
+ | shiftPORT := shiftPORT or (1 shl latchPin); | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | ====Beispiel für kaskadierte 74HC595==== | ||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang="pascal"> | ||
+ | var | ||
+ | b0, bn: Byte; | ||
+ | begin | ||
+ | b0 := 123; | ||
+ | //... | ||
+ | bn := 789; | ||
+ | |||
+ | // Schieberegister schreiben | ||
+ | shiftOut595(b0); | ||
+ | // ... | ||
+ | shiftOut595(bn); | ||
+ | |||
+ | // Daten in Latch | ||
+ | shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl latchPin); | ||
+ | shiftPORT := shiftPORT or (1 shl latchPin); | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | = Siehe auch = | ||
+ | |||
+ | * Übersichtseite [[AVR Embedded Tutorial/de|AVR Embedded Tutorials]] | ||
+ | * [[AVR Embedded Tutorial - SPI Shiftregister/de|SPI Schieberegister]] - Schieberegister 74HC595 über SPI ansteuern (starke Beschleunigung). | ||
+ | |||
+ | Autor: [[User:Mathias|Mathias]] | ||
+ | |||
+ | [[Category:AVR/de]] | ||
+ | [[Category:Arduino/de]] | ||
+ | [[Category:Embedded/de]] | ||
+ | [[Category:Tutorials/de]] | ||
+ | {{AutoCategory}} |
Latest revision as of 14:21, 3 August 2023
│ Deutsch (de) │ English (en) │
Schieberegister
Der Beispielcode ist für ein ATtiny44.
Schieberegister werden folgende verwendet:
- Lesen: 74HC165
- Schreiben: 74HC595.
Warnung: Die Leseroutine ist nicht kompatibel mit Arduino shiftIn(... ! Die Arduino Lesefunktion ist für andere Schieberegister. Der Clock muss anders angesteuert werden.
Will man MSB und LSB vertauschen, dann muss man dementsprechend einfach to mit downto austauschen.
Portzugriffe
Wie die Schieberegisterbefehle auf die Ports zugreifen, siehe hier: GPIO-Ausgabe.
Nicht vergessen die Ausgänge auch als Ausgang einzustellen (DDRx).
Port-Konstanten
Die verwendeten Pins des ATtiny44 und der Shiftregister. Beim AVR kann man beliebige Pins nehmen. Ich habe die Ports, ausgenommen des Data-Ports, global deklariert, somit ist der Zugriff aus die Schiftregister ein wenig schneller. Wen man sie lokal übergeben würde, würde alles komplizierter werden, da wir direkten Portzugriff verwenden. Arduino macht dies anders, aber dafür ist es etwa um den Faktor 10x langsamer.
IC | Attiny44 | 74HC165 | 74HC595 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
PinNr | Bezeichnung | PinNr | Bezeichnung | PinNr | Bezeichnung | |
dataOutPin | 13 | PA0 | 14 | DS | ||
dataInPin | 12 | PA1 | 10 | DS | ||
latchPin | 11 | PA2 | 1 | PL | 12 | ST_CP |
clockPin | 10 | PA3 | 2 | CP | 11 | SH_CP |
Für den Port wird eine Variable deklariert, dies hat den Vorteil, das man nicht alle Ports in den Shiftregister-Funktionen ändern muss.
var
shiftPORT: byte absolute PORTA;
shiftDDR: byte absolute DDRA;
shiftPIN: byte absolute PINA;
const
dataOutPin = 0;
dataInPin = 1;
latchPin = 2;
clockPin = 3;
Schieberegister schreiben 74HC595
procedure shiftOut595(val: Byte);
var
i: Byte;
begin
for i := 7 downto 0 do begin // MSBFIRST
if (val and (1 shl i)) <> 0 then begin
shiftPORT := shiftPORT or (1 shl dataOutPin);
end else begin
shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl dataOutPin);
end;
shiftPORT := shiftPORT or (1 shl clockPin);
shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl clockPin);
end;
end;
Schieberegister lesen 74HC165
function ShiftIn165: Byte;
var
i: Byte;
begin
Result := 0;
for i := 0 to 7 do begin // LSBFIRST
Result := (Result shl 1) or ((shiftPIN and (1 shl dataInPin)) shr dataInPin);
shiftPORT := shiftPORT or (1 shl clockPin);
shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl clockPin);
end;
end;
Schieberegister Arduino
Diese Version entspricht dem shiftIn von Arduino.
function ShiftIn: Byte;
var
i: Byte;
begin
Result := 0;
for i := 0 to 7 do begin // LSBFIRST
shiftPORT := shiftPORT or (1 shl clockPin);
Result := (Result shl 1) or ((shiftPIN and (1 shl dataInPin)) shr dataInPin);
shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl clockPin);
end;
end;
Beispiel für die Verwendung der Schieberegister
Lesen von einem Schieberegister
Bevor man das Schieberegister auslesen kann, muss der Portzustand in das Latchregister geschrieben werden, dies geschieht über den LatchPin.
Beispiel für ein 74HC165
var
b: Byte;
begin
// Daten in Latch
shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl latchPin);
shiftPORT := shiftPORT or (1 shl latchPin);
// Schieberegister auslesen
b := ShiftIn74HC165;
Beispiel für kaskadierte 74HC165
var
b0, bn: Byte;
begin
// Daten in Latch
shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl latchPin);
shiftPORT := shiftPORT or (1 shl latchPin);
// Schieberegister auslesen
b0 := ShiftIn74HC165;
//...
bn := ShiftIn74HC165;
Schreiben in ein Schieberegister
Wen die Daten in das Schieberegister geschrieben sind, muss man noch den Latch Takten, das die aktuellen Ausgänge aktiv werden.
Beispiel für ein 74HC595
var
b: Byte;
begin
b := 123;
// Schieberegister schreiben
shiftOut595(b);
// Daten in Latch
shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl latchPin);
shiftPORT := shiftPORT or (1 shl latchPin);
Beispiel für kaskadierte 74HC595
var
b0, bn: Byte;
begin
b0 := 123;
//...
bn := 789;
// Schieberegister schreiben
shiftOut595(b0);
// ...
shiftOut595(bn);
// Daten in Latch
shiftPORT := shiftPORT and not (1 shl latchPin);
shiftPORT := shiftPORT or (1 shl latchPin);
Siehe auch
- Übersichtseite AVR Embedded Tutorials
- SPI Schieberegister - Schieberegister 74HC595 über SPI ansteuern (starke Beschleunigung).
Autor: Mathias