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エレキジャックNo.8の第2部ではI2Cを使って温度を測る例がありました。
ここでは、AVRlibを使ってこの例題を試してみることにします。

** 回路 [#t1ae4edd]
今回テストする回路は、137Pの図2-1

#ref(I2C_cirkit.jpg);

のMC9S08QG8CPBEをATmega88に置き換えた回路です。

ATmega88のデータシートから、各ピン番号は以下の通りです。
- TxDは、3番(左上から3番目)
- RxDは、2番(左上から2番目)
- SCLは、28番(右上から1番目)
- SDAは、27番(右上から2番目)
- VCCは、7番
- GNDは、8番

です。

温度ICであるLM73は、
- GNDは、2番
- VDDは、3番
- SCLは、4番
- SDAは、6番

です。

これをブレッドボードで配置したのが以下の写真です。

#ref(3.jpg);

ISPの線も一緒にセットしたので、ちょっと見にくいですね!

** プログラム [#fb97dc41]
I2Cのプログラムも、examples/i2cからコピーして、作ります。

メインのi2ctest.cは、以下のようになります。

#pre{{
#include "global.h"		// include our global settings
#include "uart.h"		// include uart function library
#include "rprintf.h"	// include printf function library
#include "i2c.h"		// include i2c support

#define	I2C_ADDRS_LM73	(0x4C)
#define	CB_W	(0)	// send from master
#define CB_R	(1) // read by master

int	cmd=0;

static u08 buf[2];
void initSensor(void) {	
	rprintf("enter initSensor\r\n");	

	i2cInit();

	buf[0] = 4;
	buf[1] = 0x60|0x80;
	i2cMasterSend(I2C_ADDRS_LM73<<1 | CB_W, 2, buf);

	buf[0] = buf[1] =  0;
	i2cMasterSend(I2C_ADDRS_LM73<<1 | CB_W, 2, buf);
}

void cmdTempRead(void) {
	long	temp10;

	buf[0] = buf[1] = 0;
	i2cMasterReceive(I2C_ADDRS_LM73<<1 | CB_R, 2, buf);

	temp10 = buf[0]*256 + buf[1];
	temp10 = temp10 * 10 / 128;
	rprintf(".M=%d\r\n", temp10);	
}

void serCmdProc(char ch) {
	switch (ch) {
		case '\b':
			rprintf("\b \b");
			break;
		case '\r':
			rprintf("\r\n");
			if (cmd == 'M')
				cmdTempRead();
			cmd = 0;
			rprintf("Command> ");
			break;
		case '\n':
			break;
		default:
			uartSendByte(ch);
			cmd = ch;
	}
}

int main(void)
{
	int	c=0;
	
	uartInit();
	uartSetBaudRate(9600);
	rprintfInit(uartSendByte);
	rprintf("Hello World\n");
	
	initSensor();

	rprintf("Command> ");
	while(1) {
		while(!c) uartReceiveByte(&c);
		serCmdProc(c);
		c = 0;
	}

	return 0;
}
}}

ここで、i2cMasterSend、i2cMasterReceiveのI2Cアドレスには、左に1ビットシフトした値を
セットしていることに注意してください。

もし、インタラプトを使用しないのなら、i2cMasterSendNI、i2cMasterReceiveNIに置き換えて
ください。

** makefileの変更点 [#e1b12224]

makefileは、以下の点を変更します。

- MCU = atmega88
- TRG = i2ctest
- SRC = $(AVRLIB)/buffer.c $(AVRLIB)/uart.c $(AVRLIB)/rprintf.c $(AVRLIB)/i2c.c $(TRG).c

の3カ所です。

** 最初のつまずき [#a472a868]
最初、2cMasterSend、i2cMasterReceiveのI2Cアドレス指定を間違えており、
I2C_ADDRS_LM73をそのままアドレスとして渡していたので、何の値も帰ってきませんでした。

*** 問題の切り分け [#pfc71f21]
そこで、何がわるいのか問題を切り分けることにしました。

- LM73の使い方
- I2Cの信号が正しくでているか

使用したLM73ははじめて使うデバイスなので正しく動作しているのかをMC9S08QG8CPBEを使った
例題でチェックすることにしました。

#ref(6.jpg);

MC9S08QG8CPBEの開発環境であるUSBSPYDER08には、オンチップデバッグ機能があり、ステップ毎に
動作を確認することができます。

この結果LM73は正しく動いていることが確認できました。

次に、I2Cの信号がでているのかどうかです。
そこで、最後の手段としてオシロスコープで波形を見ることにしました。

#ref(5.jpg);

のように1バイトの信号がでています。
しかし、LM73からは何も返ってきません。

*** 別のライブラリを使ってみる [#rb537065]
今度は、別のライブラリを使うことにしました。
http://www.eleki-jack.com/mycom2/avr/avri2c/

この結果、16進数で990Dの2バイトが返ってきますが、値は正しくありません。

そこで、再びオシロスコープでみると

#ref(I2C_recieve_data.jpg);

となり、最初の99は、LM73のアドレス(R)でその次に0D(温度の最初の1バイト)が
返ってきていることが分かりました。

*** 頭を冷やして! [#ea0063cc]
そこで、最初のオシロスコープの画像と2番目の画像を比べてみるとアドレスビットが1ビット
シフトしていることが分かります。

''i2cMasterSend、i2cMasterReceiveのI2Cアドレスには、左に1ビットシフトした値をセットしなくてならない'' ことに気づきました。

** 結論 [#g6735c51]
AVRlibを使ってI2Cも非常に簡単に使えることが確認できました。

** コメント [#u143c54a]
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