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für BLIT2008-Board mit i2c-tiny-usb-Firmware
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[[Kategorie:Hardware]]
[[Kategorie:BLIT2008-Board]]

Statt das Rad neu zu erfinden, kann man sich für I²C auf dem [[BLIT2008-Board]] auch die Linux-Kernel-Unterstützung für ein ähnliches Projekt zunutze machen. Die Firmware für das [http://www.harbaum.org/till/i2c_tiny_usb/ i2c-tiny-usb]-Board läuft mit minimalen Änderungen auch und man hat die Treiber- und Software-Unterstützung von Linux als Bonus.

==Firmware==
Da die Firmware schon für den Mega8 vorgesehen ist, war die Portierung auf das Board mehr als einfach. Folgende Schritte sollten funktionieren:
* Beschaffen und Entpacken der Firmware (http://www.harbaum.org/till/i2c_tiny_usb/i2c_tiny_usb-2007-06-07.zip)
* In das Firmware-Verzeichnis wechseln: „<code>cd i2c_tiny_usb/firmware/</code>“
* Anpassen der <code>usbtiny.h</code>, Ändern des Ports auf <code>PORT_D</code> und Ändern des D+-Pins auf 2 ([[BLIT2008-Board mit i2c-tiny-usb-Firmware/patch-usbtiny-h.diff|Patch]])
* Bauen mit „<code>make -f Makefile-usbtiny.mega8</code>“
* Hochladen auf den Mikrocontroller z.B. mit „<code>avrusbboot main.hex</code>“

==Kerneltreiber==
Der benötigte Kerneltreiber namens <code>i2c-tiny-usb</code> ist ungefähr seit Version 2.6.22 im Linux-Kernel. Man benötigt folgende Konfigurationsoptionen (sollte im Distributionskernel dabei sein):
<pre>
CONFIG_I2C
CONFIG_I2C_CHARDEV
CONFIG_I2C_TINY_USB
</pre>
Geladen werden müssen <code>i2c_tiny_usb</code> und <code>i2c_dev</code>.

==i2c-tools==

Zum grundlegenden Test, zum Debugging und zum Skripten eignen sich die [http://www.lm-sensors.org/wiki/I2CTools I2C-Tools], bei Debian auch im Paket
<code>i2c-tools</code> verfügbar.

Liste der verfügbaren Busse:
<pre>
# i2cdetect -l
i2c-5	i2c       	i2c-tiny-usb at bus 005 device 004	I2C adapter
i2c-0	i2c       	radeonfb monid                  	I2C adapter
i2c-1	i2c       	radeonfb dvi                    	I2C adapter
i2c-2	i2c       	radeonfb vga                    	I2C adapter
i2c-3	i2c       	radeonfb crt2                   	I2C adapter
i2c-4	smbus     	SMBus Via Pro adapter at e800   	SMBus adapter
</pre>
* Die Nummer des I²C-Busses ist die 5 in <code>i2c-5</code>, '''nicht''' die 5 in „<code>at bus 005</code>“ (USB-Bus-Nummer)

Slave-Chips am Bus finden:
<pre>
# i2cdetect 5
WARNING! This program can confuse your I2C bus, cause data loss and worse!
I will probe file /dev/i2c-5.
I will probe address range 0x03-0x77.
Continue? [Y/n] 
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
50: -- 51 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
70: -- -- -- -- -- -- -- --                         
</pre>
* <code>i2cdetect</code> verwendet eine etwas andere Darstellung für die Adressen. Im AVR-Code würde man ''A<sub>read</sub> = 2 * n + 1'' und ''A<sub>write</sub> = 2 * n + 0'' verwenden, <code>0x51</code> ist also Adresse <code>0xA2</code> (schreiben) und <code>0xA3</code> (lesen).
* Die Warnung sollte man durchaus ernst nehmen und das Kommando nicht unreflektiert auf den anderen Bussen ausführen. Ist man sich sicher, den richtigen Bus erwischt zu haben (in diesem Fall <code>5</code>), dann kann man auch <code>i2cdetect -y 5</code> benutzen, um die Nachfrage abzuschalten.

===RTC auslesen===
In Anlehnung an Uwes Beispiele hier ein Script, um die [[BLIT2008-Board-RTC|RTC-Zeit]] auszulesen. Gegebenfalls sind wieder Bus-Nummer und Adresse anzupassen.

<code>get_rtc_time.sh</code>:
<pre>
#!/bin/sh

BUS=5
ADDR=0x51

get_part () { i2cget -y "$BUS" "$ADDR" $1 | sed -e 's/^0x//' ; }

ss=`get_part 2`
mm=`get_part 3`
hh=`get_part 4`
dd=`get_part 5`
mo=`get_part 6`

echo "RTC time: $dd.$mo. $hh:$mm:$ss"
</pre>

<pre>
# ./get_rtc_time.sh
RTC time: 01.01. 03:14:11
</pre>

===RTC beschreiben===
Der umgekehrte Weg geht natürlich auch! Mittels des Kommandos <code>i2cset</code> kann ein I²C-Chip beschrieben werden, wenn er es zulässt. Der PCF8583, welcher auf dem [[BLIT2008-Board-RTC|RTC-Board]] verwendet wird, erlaubt dies. Zum einen kann Datum/Uhrzeit auf einen Wert vorinitialisiert werden, zum anderen gibt es in dem Schaltkreis 240 Byte RAM zur freien Verfügung. Im folgenden Beispiel wird eine solche Speicherzelle beschrieben:

Erst mal schauen, was derzeit in der Speicherzelle (Adresse: 0x11) steht:
<pre>
# i2cget -y 2 0x51 0x11
0x00
</pre>

Einen neuen Wert schreiben:
<pre>
# i2cset -y 2 0x51 0x11 0xbc b
Value 0xbc written, readback matched
</pre>

Nochmals auslesen:
<pre>
# i2cget -y 2 0x51 0x11
0xbc
</pre>


In diesem Beispiel war das BLIT-Board über I²C-Bus 2 zu erreichen und das RTC-Board hatte die Adresse 0x51. Der genaue Syntax von <code>i2cget</code> und <code>i2cset</code> ist der jeweiligen Manpage zu entnehmen.

===Thermo-Board auslesen===
Und natürlich das entsprechende Script für das [[BLIT2008-Board-Thermo|Thermo-Board]] darf nicht fehlen. Auch hier sind wieder Bus-Nummer und Adresse entsprechend anzupassen (bei mir war es halt der Bus 2...!). Als Shell wird bash vorausgesetzt.

<code>get_temperature.sh</code>:

<pre>
#!/bin/bash
#
# Kodierung der Temperatur im LM75
# --------------------------------
#
#   High-Byte          Low-Byte
# 7 6 5 4 3 2 1 0 | 7 6 5 4 3 2 1 0
# x 1 1 1 1 1 1 1   x x x x x x x x 
# |                 | |...........|
# |                 | |
# |                 | +-- Temperatur (Vorkomma): Bit 0...6
# |                 +---- Vorzeichen: 1 -> Temperatur < 0°C
# +---------------------- Nachkommastelle: 0 -> ,0°C; 1 -> ,5°C
#

BUS=2
ADDR=0x49

get_part () { i2cget -y "$BUS" "$ADDR" $1 w | sed -e 's/^0x//' ; }

# lm75 auslesen und in dezimal
val=$((16#`get_part 0`))

# Nachkommawert bestimmen
if [ $val -ge 65280 ]
then
	nk=5
	val=`expr $val - 65280` # FF00
else
	nk=0
	val=`expr $val - 32512` # 7F00
fi

# Vorzeichen und Temperatur selbst ermitteln
if [ $val -ge 128 ]
then
	vz="-"
	vk= `expr $val - 128`
else
	vz="+"
	vk=$val
fi

echo "Thermo-Board: $vz$vk,$nk °C"
</pre>

<pre>
# ./get_temperature.sh
Thermo-Board: +23,5 °C
</pre>

==lm_sensors==
Selbstverständlich kann man die ganze Geschichte auch in [http://www.lm-sensors.org/ lm-sensors] einbinden, wenn die I²C-Slave-Schaltkreise unterstützt würden. Beim [[BLIT2008-Board-Thermo|Thermo-Board]] mit seinem LM75-Chip ist dies der Fall :-)!

Die Installation von lm-sensors auf dem Rechner erfolgt entweder über das Paketsystem der jeweiligen Distribution oder das Übersetzen/Installieren der [http://www.lm-sensors.org/wiki/Download Originalquellen].

Die Konfiguration von lm-sensors erledigt man sinnvollerweise mit dem mitgelieferten Setup-Script:

<pre>
# sudo sensors-detect
</pre>

Sämtliche Fragen können bedenkenlos mit Ja (Yes) beantwortet werden. Die entscheidende Stelle der Ausgaben sollte ungefähr so aussehen:
<pre>
...
Next adapter: i2c-tiny-usb at bus 002 device 007 (i2c-2)
Do you want to scan it? (YES/no/selectively): 
Client found at address 0x49
Probing for `National Semiconductor LM75'...                Success!
    (confidence 6, driver `lm75')
Probing for `Dallas Semiconductor DS75'...                  No
Probing for `National Semiconductor LM77'...                No
Probing for `Dallas Semiconductor DS1621'...                No
Probing for `National Semiconductor LM92'...                No
Probing for `National Semiconductor LM76'...                No
Probing for `Maxim MAX6633/MAX6634/MAX6635'...              No
Client found at address 0x51
Probing for `Analog Devices ADM1033'...                     No
Probing for `Analog Devices ADM1034'...                     No
Probing for `SPD EEPROM'...                                 No
Probing for `EDID EEPROM'...                                No
...
</pre>

Nach einem Reboot des Rechners oder manuellem Laden des <code>lm75</code>-Kernelmoduls sollte lm-sensors auch die Thermo-Zusatzbaugruppe des BLIT-Boards mit eingebunden haben:

<pre>
# sensors
k8temp-pci-00c3
Adapter: PCI adapter
Core0 Temp:
             +26°C
Core1 Temp:
             +31°C

lm75-i2c-2-49
Adapter: i2c-tiny-usb at bus 002 device 007
temp:      +22.0°C  (high = +80.0°C, hyst = +75.0°C)  
</pre>

Zur Visualisierung der gemessenen Temperatur können die verschiedensten Tools verwendet werden. Bei einer Gnome-Oberfläche bietet sich da das Panel-Applet [http://sensors-applet.sourceforge.net/ sensors-applet] an. Als "desktop-neutrales" Tools wären z.B. [http://freshmeat.net/projects/xsensors/ xsensors] oder [http://www.gkrellm.net/ GkrellM] zu erwähnen.


'''Nachtrag''': Ich habe gerade gesehen, dass der I²C-Chip SAA1064 ebenfalls von lm-sensors unterstützt wird. Also werde ich demnächst doch mal die [[BLIT2008-Board-7-Segment-Anzeige|7-Segment-Anzeige]] zusammenlöten und ausprobieren.
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