SAM4S Xplained Pro开发板例程一——Start Kit Demo

shaoziyang

周末对SAM4S Xplaind开发板做了简单的测试。SAM4S Xplained支持AS6和MDK，但是出于对AS的偏好，所以先从AS6开始了。首先是测试AS6中带有官方的例程。使用前，先在AS.2中，升级ASF到最新的3.19；升级ARM编译器到最新的4.8.3。
先运行AS6.2，然后插上SAM4S xplained以及OLED和I/O1 xplained子卡，很快就被自动识别出来，因为每块板上都有一片ATSHA204，可以通过i-wire方式和板载的EDBG仿真器通讯。

新建项目，从官方ASF库中选择starter kit demo。

这个例程测试I/O xplained子卡上的温度传感器、光线传感器和TF，并在OLED上显示出来。因此它需要使用到OLED和I/O xplained两个子卡。它们分别接在EXT2和EXT3扩展口上，不能接错了。

选择好模板，以及项目的名称和位置，按下OK键后，会一个许可提示。（在ASF3.19中需要同意两个许可，在更早的版本中只需要同意一个许可。）不知道为什么一个例程也搞得这么复杂。

同意后，就会自动创建项目文件，这需要一点时间，通常是10s－60s，与计算机配置有关。

完成后就可以编译程序了。第一次编译会比较慢，因为包括ASF驱动的所有程序都复制到项目目录下，全部源文件都需要重新编译。这通常需要30s－3minute。
在下载或者仿真前，还需要选择一下仿真器，这里当然是选择板载的EDBG仿真器了。

下载后，如果连线无误，那么就可以在OLED上看到温度的数值了，并有一个不断移动的条形图。按下OLED子板上的按钮1，就可以切换不同功能，可以测试光强和TF卡，同时对应的黄色LED会亮。（旧版本ASF的例程有点不同，是按对应的按钮，切换不同功能，3.19中只能按按钮1。因为版本太多，不知道是从哪个版本开始改的。）

本来到这里就可以结束了，但是我发现了一个奇怪的现象，于是有了下面的测试。问题就是温度显示了20次左右后，突然温度就变为0了。开始以为温度传感器有问题，但是按下RESET后，温度显示正常，然后20次后又变为0了，重复几次都是这样。看起来这就不是硬件问题了，于是又尝试了ASF旧的例程。安装ASF3.19后，旧版本的ASF还在，这一点比较好，可以方便的进行选择和比较。找了最早支持SAM4S Xplained的ASF，是ASF 3.7.3版，因为一般来说第一版是测试最仔细的，bug也较少。按上面同样的步骤操作，这次温度显示正常了，连续运行很长时间也没有问题，看起来就是ASF的问题了。
进一步分析程序，在main.c中，我们可以看到温度测试部分的代码。
                // Get temperature in a range from 0 to 40 degrees.                if (at30tse_read_temperature(&temp) == TWI_SUCCESS)                {                        // Don't care about negative temperature.                        if (temp < 0)                                temp = 0;                        // Update temperature for display.                        // Note: -12 in order to rescale for better rendering.                        if (temp < 12)                                temperature[BUFFER_SIZE - 1] = 0;                        else                                temperature[BUFFER_SIZE - 1] = temp - 12;                }                else                {                        // Error print zero values.                        temperature[BUFFER_SIZE - 1] = 0;                }从上面可以看出，当温度小于0度或者读取温度错误的时候，温度就会变为0，而环境温度是20多度，那应该就是读取温度错误了。继续分析at30tse_read_temperature函数，它在{project}\src\ASF\common\components\memory\eeprom\at30tse75x\目录下。这个函数主要是调用另外一个函数at30tse_read_register。
        /* Read the 16-bit temperature register. */        error_code = at30tse_read_register(AT30TSE_TEMPERATURE_REG,                        AT30TSE_NON_VOLATILE_REG, AT30TSE_TEMPERATURE_REG_SIZE, buffer);而在at30tse_read_register函数中，主要是调用另外一个函数twi_master_read。
        return twi_master_read(BOARD_AT30TSE_TWI, &packet);再看看twi_master_read函数，它再twi.c这个文件中。twi.c的位置在{project}\src\ASF\sam\drivers\twi\下。我们用文件比较工具（我使用的是Totalcmd内置的文件比较功能）对比了新旧版本ASF中这两个函数，发现主要不同如下：
新版本
        <span style="color: rgb(242, 195, 20);">uint32_t timeout = TWI_TIMEOUT;</span>        while (cnt > 0) {                status = p_twi->TWI_SR;                if (status & TWI_SR_NACK) {                        return TWI_RECEIVE_NACK;                }<span style="color: rgb(242, 195, 20);">                if (!timeout--) {                        return TWI_ERROR_TIMEOUT;                }</span>                                                /* Last byte ? */                if (cnt == 1  && !stop_sent) {                        p_twi->TWI_CR = TWI_CR_STOP;                        stop_sent = 1;                }                if (!(status & TWI_SR_RXRDY)) {                        continue;                }                *buffer++ = p_twi->TWI_RHR;                cnt--;                <span style="color: rgb(242, 195, 20);">timeout = TWI_TIMEOUT;</span>        }旧版本
        /* Send all bytes */        while (cnt > 0) {                status = p_twi->TWI_SR;                if (status & TWI_SR_NACK) {                        return TWI_RECEIVE_NACK;                }                if (!(status & TWI_SR_TXRDY)) {                        continue;                }                p_twi->TWI_THR = *buffer++;                cnt--;        };桔黄色部分就是新版本增加的内容，主要就是增加了超时保护，它的默认值在twi.h中定义为15000。尝试将这个默认值修改为150000，在编译下载，这次结果正常了。
本来新版本ASF的想法是好的，为twi操作增加一个超时保护，防止因为意外造成程序死锁，但是因为一些问题，造成运行结果不稳定，估计这个版本的ASF也是没有经过完整测试的。
小结：

• ASF的使用习惯和其它软件不太一样，需要慢慢适应，这一点可能就让很多使用者离开。
  
• ASF虽然功能很强，但看起来还不稳定，新版本不一定比旧版本好。