本帖最后由 c_gao 于 2014-11-4 10:11 编辑
注：这是个我目前正在进行中的项目，最初项目方案发表在我的博客:Vincent(c_gao)的博客上，现将参与本次开发大赛。
摘要如下
项目名称：DSduino，意为结合NDS和Adruino，提供1+1>2的功能与体验。名称为在线开发执行系统，是因为本项目移植BASIC语言到NDS，并通过NDS自带的触屏实现输入功能，即可在NDS上直接开发执行程序，和Arduino版BASIC语言不同的是，本项目输入用触屏，同时NDS的上屏用于显示程序执行结果和画图，且NDS的双ARM cpu能以更快的执行速度完成复杂的任务。
项目基础：sketch基于开源项目DS brut, 以及开源项目Arduino。核心软件与定制均由本项目完成。
预计完成时间：2014年9月。
项目目前进度：已完成
1）硬件进度：硬件设计完成，无额外电子元件的最小Arduino系统在面包板上实现，PCB已在打样中；自制扩展卡完成并上传了演示DEMO。
2）软件进度：带DDD调试的软件开发环境构建完成，并完成BASIC语言解释器在NDS上的移植，同时添加了20条左右新命令。支持通过SPI协议完成NDS和Arduino通信，并实现硬件中断。DEMO演示了核心的Arduino操作命令，包括NDS通过SPI控制数字口的读写，PWM的操作，以及模拟口ADC操作。实现对NDS和Arduino的命令数据包的设计与封装，以及Arduino端固件的编写。所有项目所含代码(含NDS主控端定制的BASIC解释器，以及Arduino固件代码)已上传，请从这里下载：项目完整源码打包下载。
3）文档进度：已完成方案设计与进度博文共7篇，包括详细的技术设计文档，实现原理分析和实现过程描述，每一阶段的实现均含实际项目照片和运行结果截图。详见Vincent(c_gao)的博客: http://blog.congao.net。
参赛成员：Vincent (c_gao), 欢迎有基础且有兴趣的朋友加入。
联系方式：Vincent (c_gao)： dr.c.gao@gmail.com
项目部分图片：
最后完成后的面包板DSduino硬件效果图（图中NDS端运行扩展及定制后的BASIC语言，Arduino已烧录本项目的固件）：
以下是项目开发过程中的软硬件图片和照片。
Demo演示照片：
Atmega328最小Arduino系统：
用于Arduino确发硬件中断给NDS的设计：
调试环境（MacOS X）：
BASIC语言解释器运行效果：
一、动机
自从2002年拥有第一台GBA开始到2006年买的NDS，除了在两上掌机上开发程序之外，一直希望能扩展硬件做一个小车机器人。但由于当时软硬件知识的匮乏以及动手能力有限，一直没有进展。
最近无意搜到一款几年前发布的开源硬件DS brut，这是我目前了解的第二个开源NDS扩展硬件。第一个是DSerial。当时差不多2009年左右非常想买一块DSerial，可惜人在国内不方便国际邮购。如今这两个产品都已售罄，而自己感觉DIY的能力应该可以自己做一个以DS brut为基础的扩展，于是有了本篇博文。
二、背景
NDS硬件扩展主要有两种方式：(1) slot 1接口扩展 (2) slot 2接口扩展。前者为NDS卡接口，后者为GBA卡接口。slot 1接口只有17根线，而GBA接口则有32根线。两种方式扩展都有人做。
2.1 Slot 1接口扩展
Slot 1接口扩展主要有DS brut和DSerial。
通过查看DS brut和DSerial的电路图，可以了解到以下几个主要信息：（1）DS brut用的atmega168 8位单片机，
（2）DSerial用的是51系列8位单片机，
（3）两者都使用NDS的slot 1接口(NDS游戏卡接口)，
（4）两者都使用SPI接口实现单片机和NDS主机的通信，
（5）两者都没有使用slot 1接口中的D0至D5数据线作为数据交换(D6,D7为SPI总线上的数据线，即MISO, MOSI)，
（6）两者均使用slot 1接口的3.3V的VCC作为单片机电源，无需额外供电，
（7）两者均使用CPU内部晶振作为时钟来源，即都没使用外部晶振。
2.2 Slot 2接口扩展
在youtube上还有一个人将NDS通过slot 2接口以最简单的方式接上了Arduino，并实现通信，文章请点击这里。该方案只使用3根信号线完成通信，方案比较简单，但功能扩展也相对有限。
另一个扩展方案请点这里。该方案相对复杂，从标题来看，应该是从slot 2接口引出线后通过FTDI，即TTL串口转USB联接电脑进行通信。其实方案中只要用了TTL串口，和单片机或嵌入式板子通信就无障碍了，除了通信速率问题外。
三、方案设计
以上这些信息已基本给出NDS硬件扩展的大致方案。从容易性和扩展功能是否强大来看，Slot 2的三线扩展最容易，但功能最弱。DSerial的功能相对强大，但除了购买现成板子外，自己动手制做难度太大，而且51系列CPU开发难度相对Arduino更高。
3.1 基于DS brut的扩展
DS brut由于CPU采用Atmega168，并且提供了兼容Arduino的bootloader（从Lilypad版改良），因此单片机侧的软件开发将会非常容易，IDE和库以及文档也非常全面。再加上Atmega AVR系列单片机的最小系统非常简单，几乎只需要通电就行。因此，本方案将基于DS brut进行扩展，但不限制NDS卡带的宽度，可以将单片机外接，因此可以比DS brut有更多的GPIO和其它接口。
以下是DS brut的扩展电路：
图1. DS brut扩展电路
从图1中看以清楚看到除了220欧的R1电阻，发光二极管LED1，以及电源滤波的C1(100nf)，没有别的电子元件。而其中R1和LED1对扩展来说不是必须，也可以去掉。因此，电路非常简单，外行都可以DIY实现。
原始的DS brut为NDS卡大小，如图2所示：
图2. DS brut卡实图
3.2 扩展卡制做
考虑到单独开板的成本，硬件打算简易DIY。采用现成的NDS卡，但只使用引脚部分，将引脚和上部电路(卡套盖住部分)用美工刀切断电路连接，然后分别从每个引脚焊接引线，并从卡的上部引出。如果引线后卡套盖不住，可考虑将原卡电路板上的芯片去掉(用电烙铁和吸锡器)。
3.3 Arduino部分制做
由于为了电路简单，Arduino部分电源将直接引线到NDS Slot 1的3.3V VCC。CPU理论上可以采用Atmega 48/88/168/328 系列。DS brut采用了Atmega168。采用不同的CPU在后续烧写Arduino前需要改一下Arduino IDE对应的board.txt文件，这主要是因为设置不同的CPU的Operating电压(CPU的实际运行电压)需要设置CPU内不同的fuse bit。要实现fuse bit的设置有两个方法：（1）如果使用Arduino IDE进行bootloader和程序的烧写，需要改写Arduino安装路径下的board.txt文件，添加相应的profile。（2）如果使用avrdude进行命令行烧写bootloadert和程序的烧写则可在命令行添加fuse bit的参数。但不管采用这两种方法的哪一种，fuse bit的设置参数都应是一致的。而具体设置可以参考Atmega48/88/168/328 的DataSheet文档查到。
而传统大部分Arduino开发板采用的是5V电源，本质上Atmega的大部分AVR单片机可支持1.8V至5.5V输入（具体请参考官网，点这里）。不过输入电压和CPU的工作频率是有一定相关性的，有一篇文章关于这个问题有较详细的说明（请点What if the supply is under 3.3V?以及Voltage: 3.3 vs 5）。Any way, 只要我们的Atmega单片机能够用3.3V驱动就可以了。
这里有一篇文章清楚介绍了如何设置Atmega328的fuse bits以运行电压在3.3V上工作，给出了具体实现过程：ATmega328 Fuse Bit Setting for 3.3V Vcc。
电压问题解决后，接下来就是Arduino的bootloader。DS brut定制了一个bootloader。跟据其readme文件说明，应该相对于Arduino的bootloader只是更改了一下WatchDog部分代码而以。另外DS brut是采用CPU内部晶振作为振荡源，和Lilypad一样。因此怀疑bootloader也是按Lilypad的版本改的，这部分我未验证。
关于Arduino环境中boards.txt文件(路径为：arduino版本号/hardware/arduino/boards.txt)的各个部分的解释可以参考这个官方文档：Bootloader Development。
avrdude不像Arduino先烧bootloader，然后通过bootloader用串口烧写应用程序。avrdude是个全功能的AVR烧写软件，可以烧写所有程序，包括bootloader，不过需要一个烧写硬件，如STK500或Smart ISP programmer。两种方式各有优缺点，具体可以跟据自己手上的现成硬件进行选择。avrdude的使用可以参考这篇官方教程：AVR Tutorial。
烧写bootloader的方式，DS brut给出的是采用avrdude。而本方案将采用更方便的Arduino对烧，即需要另一个Arduino成品烧写无bootloader的Atmega单片机CPU。这篇From Arduino to a Microcontroller on a Breadboard 给出了具体方案，同时这篇文章也给出了如何用另一个Arduino上传编译好的程序到独立的CPU的方法。当然如果你有ISP烧写工具，也可以直接烧写，可参考这篇文章：Minimal Arduino with ATmega8，两篇文章都给出了修改Arduino IDE的boards.txt文件的相关信息。用Arduino给CPU烧写bootloader和上传程序的接线图请见图3和图4。
图3. 无需外部晶振，用Arduino烧写bootloader(需要修改boards.txt文件)
图4. 无需外部晶振，用Arduino给CPU上传程序(需要修改boards.txt文件)
3.4 Arduino和NDS通信设计
Arduino和NDS通信通过SPI接口完成。Arduino部分对SPI编程实现非常方便，IDE内部的有库直接支持，直接使用即可。示例代码可以参考DS brut的dsbrut_arduino.txt文件。
NDS部分则相对复杂一些，需要写驱动代码。当然DS brut也已经提供了，分别为uart, spi, brut部分。不过他们的代码比较晦涩难懂，我全部自己重新设并实现（包括设计了Arduino和NDS通信的命令封装与解封，数据格式的封装等，以及按照主控端NDS详细分析并测试和各个通信速率）。NDS部分的编译好的程序需要放到Slot 2接口的烧录卡上运行，因为Slot 1已用来扩展。NDS部分的程序开发可采用DevkitPro。libnds等库也都非常实用，可以快速开发实现功能。另外，如果NDS程序涉及到FAT文件读写别忘了打DLDI补丁就行。
NDS端的驱动部分代码可以预先编译成库，并将头文件和库文件分别放到devkitARM对应的目录里，方便以后使用。
本部分详细的内容，请参考我的博文：扩展NDS掌机连接Arduino (2)--NDS端SPI通信协议解析 以及 扩展NDS掌机连接Arduino (6)--自制NDS Slot 1扩展卡、Arduino端代码实现+简单Demo (附源码)。
四、应用
采用本方案实现NDS扩展，对于扩展出来的单片机端更新程序也方便，对于NDS端的开发和以往一样。应用实例基本上所有单片机能做的这个方案都可以实现。另外还有以下几个主要优点：
（1）NDS的主CPU为32位68MHz的ARM 9，处理能力比单片机更强，可以处理一些由单片机传回来的较为复杂的数据和运算，
（2）NDS端的程序在Slot 2，可以使用大容量的SD卡作为数据存储，
（3）NDS拥有WiFi，可以联网，有更多开发的可能性，比如远程控制，无线数据传输，
（4）NDS拥有两个LCD，可以显示很多信息，其中一个可触摸，
可以实现以下几个应用：
（1）把NDS当作电脑的游戏手柄，或电脑键盘
（2）带LCD状态显示的智能小车，可无线遥控
（3）通过NDS控制各种外设，如用触摸屏控制4*4*4,或8*8*8的LED立方显示任意图案
（4）太多了...
五、源码
本项目代码较多，不方便全部贴出（代码量在3000行左右）。完整项目代码下载：http://vdisk.weibo.com/s/an8qyGLMfMIFD。
以下只贴出Arduino和NDS两部分的SPI通信代码。
5.1 NDS部分SPI通信代码的实现
NDS端是SPI Master，测试过程中需要Arduino端 (SPI Slave )端代码配合，以下是NDS端Send和Recv两个函数的代码。
SPI发送部分代码如下：
[mw_shl_code=cpp,true]void _send(unsigned char* send_str, int len)
{
int i=0, max_size = 1024;
unsigned char* p = send_str;
while(i
{
writeBlocking_cardSPI(*p);
do_delay(1);
p++;
i++;
}
}
void do_send(unsigned char* send_str, unsigned char* recv_buff, int max_len)
{
int i=0;
while(send_str && i< max_len)
{
recv_buff = send_str;
i++;
}
recv_buff='\0';
////////
//int len=strlen(send_str);
//setupConsecutive_cardSPI(len);
_send((unsigned char*)send_str, max_len);
}
[/mw_shl_code]
以上代码中调用了do_delay(1)函数，意即NDS每发送1个字节的数据就等待1ms。NDS需要等待因为NDS的执行速度远比Arduino快，如果NDS只发送不等待，会使得Arduino无法处理接收数据。而通过我不断测试，NDS等待1ms的时间比较保险，在大量数据传送过程中不致于Arduino处理不过来。实际上，我也测试过NDS等待0.1ms, 0.5ms待不同的值，在数据量较小的情况下(10字节以内)，Arduino也能正常处理而不会丢失数据。本段文字描述的延时都是在Arduino通过串口传回结果的前提下进行测试，而Arduino操作串口通信会消耗大量处理的时间，因此如果不使用串口显示结果，延时可以做到非常小。比如和一个网友交流过这个问题，他使用Slot 2接口可以做到512kbs的SPI通信速度，而Slot 1可以提供更高的速度，至少也可以做到这个速度。
上面代码中的do_delay()函数的实现采用NDS的Timer 0硬件计时器完成，每次函数调用时才占用该计时器，函数执行完毕便立即释放Timer 0计时器硬件资源。其代码如下：
[mw_shl_code=cpp,true]
void do_delay(int millisecond)
{
uint ticks = 0;
uint oldtick;
double ms=millisecond;
if(millisecond==-99)
ms=0.5;
timerStart(0, ClockDivider_1024, 0, NULL);
ticks += timerElapsed(0);
oldtick = ticks;
double fesp=ms/1000*TIMER_SPEED+oldtick; //esp = (ticks-oldtick)/TIMER_SPEED*1000;
uint esp=(uint)fesp;
while(ticks
ticks += timerElapsed(0);
timerStop(0);
}[/mw_shl_code]
SPI接收部分代码如下：
[mw_shl_code=cpp,true]
int do_recv(unsigned char* buff, int num_byte, unsigned char* stop_byte)
{
u8 read_byte=0;
int i=0;
for(i=0; i
{
writeBlocking_cardSPI(0x00);
while(readBlocking_cardSPI(&read_byte) != CARD_SPI_STATUS_OK);
if( (NULL != stop_byte) && ((char)read_byte == *stop_byte) )
return i;
buff = (char)read_byte;
}
return i;
}[/mw_shl_code]
注意：由于NDS端是SPI Master，根据SPI通信原理，Slave不能主动和Master进行通信。因此，当Master需要接收数据时，需要主动发起通信请求，然后Slave接收到该请求后，就可以将相应的数据传给Master。
5.2 为NDS部分BASIC语言解释器添加4条Arduino命令
本项目为NDS和Arduino的通信和控制添加了四条命令，即DWRITE, AWRITE, DREAD, AREAD。分别为写数字引脚(类似Arduino的 digitalWrite() )，写PWM引脚(analogWrite())，读数字引脚(digitalRead())，读模拟引脚(analogRead())。首先设计了通信两端的命令格式，然后在NDS端进行命令的封装与发送，Arduino端进行解封并执行。NDS端具体实现代码如下。
（1）DWRITE 命令
格式：DWRITE pin, val。 pin为Arduino数字引脚编号；val为待写入的值，值1对应Arduino的HIGH，0对应LOW。
例如：DWRITE 6, 1
代码：
[mw_shl_code=cpp,true]
void exec_dwrite()
{
int pin, value;
get_exp(&pin);
get_token();
if(*token != ',')
serror(19);
get_exp(&value);
do_dwrite(pin, value);
}
void do_dwrite(int pin, int value)
{
unsigned char send_str[5];
send_str[0] = '\\'; //command sign
send_str[1] = SPI_COMMAND_DWRITE; //command type
send_str[2] = (unsigned char)pin; //pin
send_str[3] = ((unsigned char)(value!=0?1:0)); //value
send_str[4] = '\0';
_send(send_str, 4);
}[/mw_shl_code]
（2）AWRITE 命令
格式：AWRITE pin, val。 pin为Arduino带PWM功能的数字引脚编号；val为待写入的值，值范围为0~255。
例如：AWRITE 6, 110
代码：
[mw_shl_code=cpp,true]
void exec_awrite()
{
int pin, value;
get_exp(&pin);
get_token();
if(*token != ',')
serror(20);
get_exp(&value);
do_awrite(pin, value);
}
void do_awrite(int pin, int value)
{
unsigned char send_str[5];
send_str[0] = '\\'; //command sign
send_str[1] = SPI_COMMAND_AWRITE; //command type
send_str[2] = (unsigned char)pin; //pin
send_str[3] = (unsigned char)(value); //value
send_str[4] = '\0';
_send(send_str, 4);
}[/mw_shl_code]
（3）DREAD 命令
格式：DREAD pin, var。 pin为Arduino数字引脚编号；var为BASIC解释器内置变量，即变量字母A~Z。命令成功执行后，Arduino的pin引脚的结果将写入由var指定的BASIC解释器内置变量中。
例如：DREAD 7, J
代码：
[mw_shl_code=cpp,true]
void exec_dread()
{
int pin, var, data;
get_exp(&pin);
get_token();
if(*token != ',')
serror(21);
get_token();
var = toupper(*token)-'A';
data = do_dread(pin);
variables[var] = data;
}
int do_dread(int pin)
{
unsigned char value=0x0;
unsigned char send_str[4];
send_str[0] = '\\'; //command sign
send_str[1] = SPI_COMMAND_DREAD; //command type
send_str[2] = (unsigned char)pin; //pin
send_str[3] = '\0';
_send(send_str, 3);
do_recv(&value,1,NULL);
//printf("recv:%d\n",value);
return value;
}[/mw_shl_code]
（4）AREAD 命令
格式：AREAD pin, var。 pin为Arduino模拟引脚编号；var为BASIC解释器内置变量，即变量字母A~Z。命令成功执行后，Arduino的pin模拟引脚的结果将写入由var指定的BASIC解释器内置变量中。
例如：AREAD 5, H
代码：
[mw_shl_code=cpp,true]
void exec_aread()
{
int pin, var, data;
get_exp(&pin);
get_token();
if(*token != ',')
serror(22);
get_token();
var = toupper(*token)-'A';
data = do_aread(pin);
variables[var] = data;
}
int do_aread(int pin)
{
int value;
unsigned char recv_str[2];
unsigned char send_str[4];
send_str[0] = '\\'; //command sign
send_str[1] = SPI_COMMAND_AREAD; //command type
send_str[2] = (unsigned char)pin; //pin
send_str[3] = '\0';
_send(send_str, 3);
recv_str[0]=recv_str[1]=0;
do_recv(recv_str,2,NULL);
//the first byte send from arduino is the high byte of the result of analog read.
value = recv_str[0];
value <<= 8;
value |= recv_str[1];
return value;
}[/mw_shl_code]
说明：由于在SPI通信中，数据交换以8位，即1个字节为单位。而Arduino的ADC，即模拟引脚数据值为0~1023，即10位数据。因此读取一次Arduino的模拟引脚的数据需要2次SPI数据发送才能完成。我在Arduino端的代码实现中，将模拟引脚的数据按2次发送，先发送高字节，再发送低字节，具体参考第2.3部分内容。而上述NDS接收代码中，则做对应处理，即先接收的字节为高字节，后接收的为低字节，然后合并两个字节内容：
[mw_shl_code=cpp,true]
//the first byte send from arduino is the high byte of the result of analog read.
value = recv_str[0];
value <<= 8;
value |= recv_str[1];[/mw_shl_code]
5.3 Arduino部分SPI通信代码的实现
Arduino部分代码主要完成两部分功能：
（1）配置Arduino为SPI Slave端；
（2）接收NDS端发送过来的SPI命令，并解析执行命令。
第（1）部分功能的详细分析过程详见本系列博文2：扩展NDS掌机连接Arduino (2)--NDS端SPI通信协议解析。而第（2）部分中，我将NDS发送的命令进行了简单的封装（类似SD卡读写命令的原理一样）。命令的格式采用如下形式：
第1字节：'\\'，为命令起始标志字节。
第2字节：为表示具体命令的字节。例如本篇上述2.2小节内容中NDS封装了4条操作Arduino的命令，分别使用SPI_COMMAND_DWRITE，SPI_COMMAND_AWRITE，SPI_COMMAND_DREAD，SPI_COMMAND_AREAD。其定义如下：
[mw_shl_code=cpp,true]
#define SPI_COMMAND_DWRITE '~'
#define SPI_COMMAND_AWRITE '!'
#define SPI_COMMAND_DREAD '@'
#define SPI_COMMAND_AREAD '#'[/mw_shl_code]
第3字节：为表示pin引脚号的字节。
第4字节：为表示需要写入pin引脚的值（只适用于DWRITE，AWRITE两条命令）。
这里我使用了4个特殊字符，实际上随便使用什么字符都可以，只要保持NDS端和Arduino端定义的一致就可以。完整的Arduino封装的固件代码如下：
[mw_shl_code=cpp,true]
// DSduino firmware for arduino v1.0
// Written by Vincent Gao (c_gao)
// BLOG: http://blog.congao.net
// EMAIL: dr.c.gao@gmail.com
// Sep. 2014
#include "pins_arduino.h"
//#include "SPI.h"
#define SS 10 // PB2
#define MOSI 11 // PB3
#define MISO 12 // PB4
#define SCK 13 // PB5
// what to do with incoming data
byte command = 0;
byte led_pin = 6;
byte led_status = 1;
void setup()
{
byte clr;
Serial.begin(9600);
// setup SPI interface
pinMode(SS, INPUT);
pinMode(MOSI, INPUT);
pinMode(MISO, OUTPUT);
pinMode(SCK, INPUT);
// enable SPI interface, CPOL=1, CHPA=1
SPCR = (1<<6)|(1<<3)|(1<<2);
// dummy read
clr = SPSR;
clr = SPDR;
//attachInterrupt (0, ss_falling, FALLING);
//SPI.attachInterrupt();
}
byte spi_trans(volatile byte out)
{
// send and receive a character, blocking
SPDR = out;
while (!(SPSR & (1<<7)));
return SPDR;
}
#define SPI_COMMAND_DWRITE '~'
#define SPI_COMMAND_AWRITE '!'
#define SPI_COMMAND_DREAD '@'
#define SPI_COMMAND_AREAD '#'
boolean is_recvdata = false;
boolean is_command = false;
boolean wait_command_info = false;
int wait_num_byte = 0;
char buf[4];
int index = 0;
int pin;
int value;
byte do_spi(volatile byte out)
{
SPDR = out;
while (!(SPSR & (1<<7)));
byte d = SPDR;
//Serial.write(d);
if(d == '\\') // it is a command
{
is_command = true;
index = 0;
wait_command_info = false;
return d;
}
if(is_command)
{
is_command = false;
buf[index++] = d;
wait_command_info = true;
switch(d)
{
case SPI_COMMAND_DWRITE:
case SPI_COMMAND_AWRITE:
wait_num_byte = 2;
break;
case SPI_COMMAND_DREAD:
case SPI_COMMAND_AREAD:
wait_num_byte = 1;
break;
default:
wait_num_byte = 0;
break;
}
return d;
}
if(wait_command_info && (wait_num_byte > 0))
{
buf[index++]=d;
wait_num_byte--;
//Serial.print(wait_num_byte);
}
if(wait_command_info && (wait_num_byte == 0))
{
//deal with command
index = 0;
wait_command_info = false;
//Serial.println("AAA");
switch(buf[0])
{
case SPI_COMMAND_DWRITE:
pin = buf[1];
value = buf[2];
//buf[3]=0;
//Serial.println(buf);
pinMode(pin, OUTPUT);
digitalWrite(pin, value);
break;
case SPI_COMMAND_AWRITE:
pin = buf[1];
value = buf[2];
pinMode(pin, OUTPUT);
analogWrite(pin, value);
break;
case SPI_COMMAND_DREAD:
pin = buf[1];
pinMode(pin, INPUT);
value = digitalRead(pin);
//SPDR = 0xff & value;
spi_trans(0xff & value);
//Serial.println(value);
break;
case SPI_COMMAND_AREAD:
pin = buf[1];
pinMode(pin, INPUT);
value = analogRead(pin);
spi_trans(value>>8);
spi_trans(0xff & value);
break;
default:
break;
}
return d;
}
return d;
}
byte spi_transfer(volatile byte out)
//ISR (SPI_STC_vect)
{
static byte sss=LOW;
SPDR = out;
while (!(SPSR & (1<<7)));
byte d = SPDR;
Serial.write(d);
if(d == 'A')
{
if(sss==LOW)
{
digitalWrite(led_pin, HIGH);
sss=HIGH;
}
else
{
digitalWrite(led_pin, LOW);
sss=LOW;
}
}
return 1;
}
void loop (void)
{
//spi_transfer(0xee);
do_spi(0xee);
//Serial.println("A");
//pinMode(7,INPUT);
//Serial.println(digitalRead(7));
} // end of loop
[/mw_shl_code]
说明：
- setup()函数完成对Arduino端SPI Slave模式的配置，并配置SPI通信模式为Mode 3（CPOL=1, CHPA=1）。
- byte do_spi(volatile byte out)函数为主体功能函数，该函数实现对发送过来的4条SPI命令进行解析和执行。
- byte spi_trans(volatile byte out)函数实现向NDS发送数据。
- byte spi_transfer(volatile byte out)函数是之前用于测试SPI时使用，最后没有使用，也没有删除。
六、Demo演示应用效果
这部分内容，我使用一个简单的Demo来演示本方案实际运行的效果。
6.1 硬件配置
NDS端：
（1）我使用初版NDS；
（2）SuperCard Mini SD烧录卡＋1GB mini SD卡＋读卡器；
（3）上文自制好的扩展卡，并插入NDS主机的Slot 1卡槽。
Arduino端：
（1）面包板上的最小Arduino系统（详见本系列第1篇博文：扩展NDS掌机连接Arduino (1)--Arduino端最小系统实现），并用杜绑线和自制的NDS扩展卡并连接好；
（2）LED灯，连接至Arduino的数字引脚 6，该引脚同时也是PWM引脚；
（3）寻迹传感器（数字传感器），连接至Arduino的数字引脚 7；
（4）土壤湿度传感器（模拟传感器），连接至Arduino的模拟引脚 5；
（5）无CPU 的Arduino UNO板，用于上传Arduino程序。
其它：
（1）一杯水，用于测试湿度传感器，以获得不同的湿度结果；
（2）一小张白色的纸片，可移开或盖在寻迹传感器上，以获得不同的结果。
6.2 软件配置
NDS端：将我移植扩展的最新版（下文附完整工程代码下载）BASIC解释器编译好后，复制到Mini SD卡上，并将Mini SD卡插入SuperCard Mini SD烧录卡。
6.3 Demo效果
以下为方案及DEMO的视频演示（由管理员 奈何col 添加，在此表示十分感谢）：
最后，附上T-shirt和作品的合影：
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发表于 2014-8-23 05:13
楼主
发表于 2014-8-24 16:14
