EEPROM. Avrdude. Снова про работу с контроллерами

В прошлый раз, когда я писал свой 'развёрнутый ответ на вопрос' о том, как забэкапить прошивку с 'Меги' меня упрекнули, что я не упомянул про бэкап EEPROM. В тот раз я не сделал этого сознательно, т.к. справедливо рассудил, что не стоит всё усложнять на этапе первоначального 'подхода к снаряду'. Дело в том, что не для всех очевиден тот факт, что EEPROM не прошивается при компиляции и заливки прошивки из Arduino IDE. То есть, это означает, что абсолютно ничего в EEPROM не заливается, когда прошивка заливается из IDE. А манипуляции с EEPROM (если его использование вообще включено в прошивке) производятся абсолютно на другом уровне. И следовательно, для бэкапа голой прошивки без тонких настроек, которые ВОЗМОЖНО (только возможно) могут храниться в EEPROM, вполне было достаточно сохранить только голую прошивку. Но раз уж возник вопрос, то почему бы его не 'разжевать'. Давайте пройдёмся по порядку.

Что такое EEPROM и зачем вести о нём речь?

EEPROM - (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) область энергонезависимой памяти микроконтроллера, в которую можно записать и прочитать информацию. Зачастую его используют для того, чтобы хранить настройки программы, которые могут меняться в процессе эксплуатации, и которые необходимо хранить при отключенном питании.

Как 3D принтер использует EEPROM?

Рассмотрим на примере Marlin'а. В Marlin Firmware 'из коробки' EEPROM не используется. Параметры конфигуратора (Configuration.h), которые включают возможность его использования, по умолчанию, закомментированы.

#define EEPROM_SETTINGS

#define EEPROM_CHITCHAT

Если включено использование EEPROM, то принтер может хранить и использовать следующие настройки (подсмотрено у буржуев):

• Количество шагов на миллиметр
• Максимальная/минимальная скорость подачи [мм/с]
• Максимальное ускорение [мм/с^2]
• Ускорение
• Ускорение при ретракте
• Настройки PID
• Отступ домашней позиции
• Минимальная скорость подачи во время перемещения [мм/с]
• Минимальное время участка [мс]
• Максимальный скачок скорости по осям X-Y [мм/с]
• Максимальный скачок скорости по оси Z [мм/с]
  
  

Редактировать эти настройки можно, используя экран принтера и органы управления. При включенном использовании EEPROM, в меню должны отображаться пункты:

• Store memory
• Load memory
• Restore Failsafe
  
  

Так же, можно использовать GCode для работы напрямую (через Pronterface).

• M500 Сохраняет текущие настройки в EEPROM до следующего запуска или выполнения команды M501.
• M501 Читает настройки из EEPROM.
• M502 Сбрасывает настройки на значения по-умолчанию, прописанные в Configurations.h. Если выполнить после неё M500, в EEPROM будут занесены значения по-умолчанию.
• M503 Выводит текущие настройки – ''Те, что записаны в EEPROM.''
  
  

О EEPROM в Repitier firmware можно почитать здесь.

Как считать и записать данные в EEPROM?

Аналогично, описанному в статье про бэкап, методу бэкапа прошивки, используя ключ -U. Только в данном случае после него будет указатель на то, что считывать нужно EEPROM.

avrdude.exe -p atmega2560 -c wiring -PCOM5 -b115200 -Ueeprom:r:'printer_eeprom'.eep:i

Этой командой производится чтение данных EEPROM'а в файл 'printer_eeprom.eep'. В случае успеха, на экране вы увидите примерно следующее.Запись тоже не представляет из себя ничего сложного и выполняется аналогичной командой, которая отличается только тем, что в ключе -U стоит не 'r', а 'w'.

avrdude.exe -p atmega2560 -c wiring -PCOM5 -b115200 -Ueeprom:w:'printer_eeprom'.eep:i

В случае успеха, на экране вы увидите примерно следующее сообщение.Как и зачем стирать EEPROM?

Для начала,- 'зачем это делать?'. Стирать EEPROM нужно в том случае, если предыдущая прошивка тоже его использовала, и в памяти мог остаться мусор. Где-то я уже натыкался на людей с проблемами, что после перехода с одной прошивки на другую (с Marlin на Repitier ЕМНИП), у них принтер начинал вести себя, скажем так, 'творчески'. Это связанно с тем, что разные прошивки хранят свои данные под разными адресами. И при попытке читать данные из неверного адреса начинается свистопляска.

Затереть EEPROM можно только программно из прошивки, но для этого придётся - на время залить в контроллер специальный скетч. Подробно об этом можно прочитать в официальной документации по Arduino.

Если же стирается EEPROM не в Arduino плате, а в каком-то абстрактном контроллере, то код скетча нужно будет изменить с учётом размера EEPROM в конкретном контроллере на плате. Для этого нужно будет поменять условие окончания в цикле 'For'. Например, для ATmega328, у которой 1kb памяти EEPROM, цикл будет выглядеть так:

for (int i = 0 ; i < 1024; i++) {...}

Вывод.

Я довольно долго распинался, а всё для чего? Для того, чтобы подвести к заключению о том, что при бэкапе прошивки, EEPROM тоже можно сохранить, но только в том случае если вам нужны сохранённые в нём настройки. Если же вы готовы ими пожертвовать, то забейте на это. Так же, если вы меняете одну прошивку на другую, или переходите с версии не версию, не поленитесь очистить EEPROM перед заливкой новой прошивки. Ну и заодно мы узнали много нового.