Arduino.ru

Ну, вот, я знаю, что на мегах с АлиЭкспресса бывает, что переставлены местами метки RX и TX на одном из Serial и люди долго об это бъются.

Mega куплена не через Али. В магазине электроники. Может и они в Али отовариваются, не знаю. Но кнопка Reset  у платы в углу рядом  USB, а не посередине платы. Уже возникают мысли насчет происхождения. Rx и Tx на плате проставлены правильно.

Здесь дело даже не в меге. Вопрос - почему в SoftSerial вывод Tx с нулем в "покое" нормально работает с COM портом. То есть отсутствие передачи - ноль (0V) на пине. А HardSerial в "покое" выдает на порт единицу. То есть отсутствие передачи - единица (+5V) на пине. Логические уровни инвертированы. На COM порту я это сделать не могу, остается либо лезть в библиотеку, либо пока вопрос висит добавить аппаратные инверторы сразу на 3 порта.

Мегу убрать не могу, так как скетч уже больше 40кбайт и дальше будет расти. А городить двунаправленные инверторы в лом. Хочется чтобы имеющаяся плата как то заработала. Не менять же платформу на каждой непонятке.

Дальше еще предстоит переход на Due, а так как вся обвязка вокруг платы сделана на 5V, софт надо отладить на готовом макете с питанием 5 вольт. А потом уже двигать на 3,3V

Да вроде как SoftwareSerial выставляет ногу в HIGH штатно:

//
// Constructor
//
SoftwareSerial::SoftwareSerial(uint8_t receivePin, uint8_t transmitPin, bool inverse_logic /* = false */) : 
  ...
  _inverse_logic(inverse_logic)
{
  setTX(transmitPin);
  setRX(receivePin);
}

...

void SoftwareSerial::setTX(uint8_t tx)
{
  // First write, then set output. If we do this the other way around,
  // the pin would be output low for a short while before switching to
  // output high. Now, it is input with pullup for a short while, which
  // is fine. With inverse logic, either order is fine.
  digitalWrite(tx, _inverse_logic ? LOW : HIGH);
  pinMode(tx, OUTPUT);
  ...
}

В библиотеки пока смотреть не ходил. Но по факту, логический пробник на порту Tx SoftSerial при паузе в передаче давал четкий ноль. Специально делал тесты, чтобы убедиться. Потом проверил осциллографом. Я как увидел постоянную передачу нулей в паузе передачи, сразу полез на пины смотреть уровень. COM порт определяет передачу по стартовому биту, а его потенциал у передатчика может быть прямой, а может инвертированный. Я с этим сталкивался. Непонятно только почему у аппаратного и софтового Serial логика получилась разная.

Если смотреть на текст, то уровень при отсутствии передачи определяет _inverse_logic. Надо будет посмотреть в библиотеке на HardwareSerial. Может там можно инвертировать логику.

Я не знаю, какие именно 4 ком-порта на компьютере, сейчас, как правило, и один найти трудно, но обычно компьютерные ком-порты работают не с ТТЛ уровнями, а -12В и +12В. Причем, логической единице, если мне не изменяет память, является именно -12В.

На материнке, той которая у меня стоит в компе, в списке устройств - COM1 у которого нет физического интерфейса. Но он гордо торчит в списке устройств. Поэтому для работы была поставлена плата расширения на 4 порта. (См. первый пост, там название мамы и платы расширения). Итого: COM2 - назначен на виртуальный порт, который обеспечивает драйвер USB для Arduino. А COM3, 4, 5 и 9 - дает плата расширения. Нумерация та, которая мне удобна, так как некоторые порты привычно подключаются на свои номера (6..8) - USB GSM модемы и прочее.

В современных платах давно не встречал +/-12V на последовательном порту (мы его привыкли назвать COM), что имеет отношение к стандарту RS-232C. А в большинстве и COM порта нет. Это еще было на заре в PC XT и PC AT, там в маме для организации работы по стандарту RS-232C стояли микросхемы приемопередатчиков  на которые подавались +/-12V с питания мамы. Сейчас это семейство микросхем MAXIM. MAX232, 3232, 13232 и т.д. Они умеют работать с внешним питанием. Есть микросхемы которые сами генерируют минусовое. Наш COM, особенно если это преобразователь USB-COM или плата расширения, работает в зоне 0-5V. Для передачи далеко это хреново, а для работы рядом вполне годится. Принцип передачи как у RS232C, а напряжения другие.

Сейчас все порты, если присутствуют внутренние, или навесные с плат расширения давно сидят на питании 5V. Поэтому 0 и +5V для них крайние напряжения. Если бы там было -12 или даже -5, наверно у меня давно бы лежала кучка Arduino с дохлыми цифровыми пинами. А они ничего, работают. Скорее надо говорить не COM порт, a UART с поддержкой протокола передачи, но с меньшими однополярными напряжениями. А логический "ноль" получает 0V вместо -12 или -5.

Пока Arduino гуру молчат. Время идет, поэтому решил попробовать исправить ситуацию аппаратно и заодно подтвердить правильность хода мыслей по поводу фаз сигналов. На макетную плату между COM(PC) и UART(MEGA) поставил прокладку - микросхемку CD4069 с 6 инверторами (элементами "НЕ") на борту. Задействовал 2 инвертора на Serial1 и осталось еще 4. Как раз на Serial2 и Serial3. Питание пока 5V от MEGA, а когда перейду на DUE, питание инвертора можно изменить на 3,3V. У CD4069 диапазон Vdd 3V..18V.

Соединения:

TD(COM)->инвертор->Rx1(Mega)

Tx(Mega)->инвертор->RD(COM)

Результат - работает, как часы. Предположение по начальным фазам сигналов было верным. Стоимость решения 25р...60р в зависимости от жадности продавцов, не считая десятка соединительных проводков. Возможно есть и программное решение, но нет времени ждать. Надо забираться в библиотеку и искать возможность поправить код, чтобы изменить фазы сигналов. Может быть попозже.

бред какой-то.... вся тема.

Штатно на меге нет никакой инверсии на Сериалах.

предположение - похоже автор слишком умный, сам где-то что-то напортачил в коде или железе. (например в плате расширения ком-портов) а потом забыл.

Могу посоветовать ТС попробовать подключить Serial1 к обычному USb на компе, а не к своим расширителям КОМ

Нет там никакого кода, я же писал. Подключаю Tx на вход COM, начинается прием. Подключаю +5V, то же самое. Как такого кода, который управляет Serial не использовалось, только Begin и подключение проводов. Их 2. Rx да Tx. Ошибиться сложно.

В плату расширения лезть нет необходимости. Ставится драйвер. На плате 4 DB9. Подключается кабель. С другой стороны стоит UART меги.  Все.

По задаче мне нужно подключение не к USB, а именно к COM портам, поэтому в совете смысла нет.

На один и тот же COM SoftSerial нормально работает, а HardSerial нет. Мне не интересно, есть там инверсия или нет. Я вижу, что библиотеки ведут себя по разному.

Какой командой вы объявляете SoftSerial?

я вам написал "попробовать". Такой тест даст вам направление, где искать корень проблемы. Если Сериал1 на вашей Меге через USB будет работать нормально, а через КОМ - нет, значит проблема в плате расширения. А если и через USB будут проблемы - значит вам попалась глючная Мега

#include <SoftwareSerial.h>

#define rxPin 10        // Порт приема данных SoftSerial для MEGA
#define txPin 11        // Порт передачи данных SoftSerial для MEGA

SoftwareSerial mySerial(rxPin, txPin, true); // Пин для RX, TX. Инверсная логика в данных порта

mySerial.begin(19200);   // Инициализируем SoftwareSerial порт и устанавливаем скорость

Выдержка из https://www.arduino.cc/en/Reference/SoftwareSerialConstructor , где описано управление поведением SoftSerial. Ориентировался на нее. Так как без 3-го параметра была ситуация, аналогичная текущей с аппаратным портом.

Parameters

rxPin: the pin on which to receive serial data

txPin: the pin on which to transmit serial data

inverse_logic: is used to invert the sense of incoming bits (the default is normal logic). If set, SoftwareSerial treats a LOW (0 volts on the pin, normally) on the Rx pin as a 1-bit (the idle state) and a HIGH (5 volts on the pin, normally) as a 0-bit. It also affects the way that it writes to the Tx pin. Default value is false.

Когда строка инициализации была SoftwareSerial mySerial(rxPin, txPin);, то есть по умолчанию 3-й параметр false,  была ситуация как с аппаратным UART. Терминал постоянно, якобы, принимал данные. Фактически определял прием байта 0x00. С 3-м параметром true все работает нормально. На этот же COM теперь поставлен аппаратный Serial.

У меня претензий к SoftSerial нет. Порты напрямую воткнуты в DB9 от COM, все работает. А вот с аппаратным Serial ситуация как у SoftSerial с параметром false. И как это исправить программно пока непонятно. Поэтому тупо воткнул аппаратную инверсию сигналов Rx и Tx между COM и UART.

Отделим мух от котлет. Из процитированного ясно,  что никакой разницы в логике аппаратного и программного Сериал не наблюдается. SoftSerial в нормальном режиме ТАК ЖЕ НЕ РАБОТАЕТ с вашей платой, как и аппаратный. Программный Сериал работает с платой только в инверсном режиме:

SoftwareSerial mySerial(rxPin, txPin, true); // Пин для RX, TX. Инверсная логика в данных порта

Какой вывод из этого напрашивается? - Сериалы Меги не при чем, инверсия происходит в вашей плате КОМ-портов, как я и предполагал.  Раъбирайтесь с вашей платой, скорее всего в ней есть настройки прямого/инверсного режима.

Иначе никак, если драйвер платы не позволяет менять полярность (или может на плате есть переключатели.).

Что за люди... Ругают несчастных китайцев, ругают... А в конце выходит, что софтсериал изначально настраивался под кривую линию.

в итоге окажется. что ТС сам и перестроил плату расширения на инверсные сигналы... полгода назад... и забыл. А виновата ардуина, конечно

К плате доступа нет. Настроек нет. Переключателей нет. Там 4 стандартных приемопередатчика MAXIM и один ASIC. Как я понимаю у меня осталось три варианта действий. Разработку своего драйвера платы расширения в расчет не беру.

1 - Аппаратная инверсия в макете устройства, что сейчас сделано и работает.

2 - Заменить плату расширения. Но кто сказал, что другая плата будет вести себя "правильно".

3 - Подстройка под плату расширения HardwareSerial. Изменить инициализацию управляющих регистров портов ATmega2560. Этим приходилось заниматься, но сейчас проблематично со временем. Может попозже.

По затратам денег, времени и умственных усилий  вариант 1 рулит.

Я Arduino не ругаю. Как платформа для отработки разных решений очень удобный вариант. Есть с чем сравнивать, начинать то приходилось не в таких условиях - оригинальный intel8008, отладочный пульт на тумблерах и программа написанная в двоичных кодах.

Мне все нравится, за исключением IDE. Как не было средств отладки, так и нет. Встроенный терминал не в счет.

Да кто же Вас заставляет ею пользоваться?

Не нравится водка - пейте уиски.

Открываем даташит на ваши MAX3243 которые стоят в плате: https://docviewer.yandex.ru/view/86891613/?page=5&*=vBfU%2BjWDRbyrpXEyoHFQfFioiht7InVybCI6Imh0dHBzOi8vd3d3LnRpLmNvbS9saXQvZHMvc3ltbGluay9tYXgzMjQzLnBkZiIsInRpdGxlIjoibWF4MzI0My5wZGYiLCJub2lmcmFtZSI6dHJ1ZSwidWlkIjoiODY4OTE2MTMiLCJ0cyI6MTYxNzE2MzQxMzY3MCwieXUiOiIzNzgwMDIwOTMxNjEzMzc0MTE0Iiwic2VycFBhcmFtcyI6Imxhbmc9ZW4mdG09MTYxNzE2MzQwNCZ0bGQ9cnUmbmFtZT1tYXgzMjQzLnBkZiZ0ZXh0PW1heDMyNDMrZGF0YXNoZWV0JnVybD1odHRwcyUzQS8vd3d3LnRpLmNvbS9saXQvZHMvc3ltbGluay9tYXgzMjQzLnBkZiZscj0xMTE0MyZtaW1lPXBkZiZsMTBuPXJ1JnNpZ249NzE3YzhiY2JhMDdhMGU4NDVlZTFhZDcwOWE4YzQzZDkma2V5bm89MCZub3N3PTEifQ%3D%3D&lang=en

Черным по белому:

Voh = 5 ... 5.4V

Vol = -5 ... -5.4V

Не вижу причин почему оно должно работать при прямом подключении без конверторов уровня.

Ради интереса можете посмотреть типовую схему включения и поинтересоваться зачем ставятся конденсаторы С1 и С2.

Абсолютно верно. Отродясь на COM-ах не было TTL уровней. Для этого и ставятся MAX-ы, обеспечивающие интерфейс RS232. Да, они могут не формировать -15в, но слаботочный -10в выдают. Вот и получается, что с одной стороны (ПК) у вас UART с инверсией, а с другой (Ардуино) без. Про уровни я уже сказал - минус просто давится входами Ардуино.