Comportamiento extraño del ADC de Attiny

Question

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

void init(){
    // LED output.
    DDRB |= 1<<4;
    // Turn on ADC on third pin, continuous mode, prescaler 128.
    ADMUX |= (1<<MUX0) | (1<<MUX1);
    ADCSRA |= (1<<ADEN) | (1<<ADSC) | (1<<ADATE) | (1<<ADPS2) | (1<<ADPS1) | (1<<ADPS0);
}

int main(){
    init();

    uint16_t adc = 0;
    while(1){
        adc = (ADCH << 8) | ADCL;
        // adc = (adc + 1) & 1023;
        // _delay_ms(1);

        if(adc > 512){
            PORTB |= 1<<4;
        }
        else{
            // PORTB = 0;
            PORTB &= ~(1<<4);
        }
    }
}

Este es el código que tengo funcionando en mi ATtiny13A. Hay un LED conectado al pin B4, y un potenciómetro a B3. El código se supone que enciende el LED si el valor analógico es mayor que 512 (la mitad del máximo de 1024). Sin embargo, no funciona, y el LED parece estar desactivado todo el tiempo.

Normalmente asumiría que hay algo mal en la configuración de los periféricos, pero están ocurriendo cosas muy extrañas. Por ejemplo, si cambio PORTB &= ~(1<<4); a PORTB = 0 (que en este caso debería hacer exactamente lo mismo), el código empieza a funcionar mágicamente tal y como se esperaba. Otra cosa que probé es cambiar el estado del LED usando un simple contador descomentando las dos líneas cerca de _delay_ms - y de nuevo, el LED comienza a parpadear como se esperaba.

La única vez que este código no funciona es cuando está exactamente en esta forma - por lo que debe haber algo mal con la combinación de la lectura del ADC y la escritura de bits del puerto de salida.

¿Por qué ocurre esto?

Answer 1

1. Patrón de acceso al registro de 16 bits incorrecto

   Cuando se lee ADCL, el registro de datos del ADC no se actualiza hasta que ADCH se se lea.

En C, el orden de evaluación del | es indefinido, por lo que este código podría estar leyendo ADCH primero, y luego leer ADCL . Una vez que lea ADCL entonces has bloqueado el registro de datos hasta la siguiente pasada por el bucle, lo que ciertamente no es lo que quieres.

Intenta cambiar esta línea por...

adc = ADC;

(el compilador de C debería generar la codificación correcta del orden de acceso).

2. Lectura del CAD mientras se actualiza.

Este diagrama sugiere fuertemente que el registro ADC se está actualizando hasta que ADIF se pone en alto...

Yo esperaría que los nuevos bits se desplazaran en su lugar con cada aproximación sucesiva, y el retraso extra del nop podría ser suficiente para que el ADC esté listo en el momento en que lo golpees por casualidad.

Intenta reemplazar...

adc = (ADCH << 8) | ADCL;

...con...

while (! ADCSRA & _BV(ADIF) );
adc = ADC;
ADCSRA |= _BV( ADIF );

...y ver si eso resuelve el problema de sincronización.

Informar si esto soluciona el problema. Si no, pasaremos al siguiente intento.