Автор - Aheir, aheir@radiokot.ru
Эта статья - попытка обобщить некоторый разрозненный материал по программаторам для популярных сегодня микроконтроллеров фирмы Atmel. Материал не претендует на полноту, однако основан на личном опыте, в чем и состоит, на мой взгляд, его основная ценность.
Схема программатора Fun-Card
Программатор предназначен для работы под управлением программы ICProg, является функциональным аналогом «5 проводков»
(до предела упрощенная схема STK200+/300, о которой ниже) и представляет собой несколько резисторов.
Программатор подключается к LPT-порту. Разъем устанавливается непосредственно на плату программатора, кроме того, на плате
предусмотрена кроватка для программирования контроллера AT90S2313, а также выведены сигналы SCK, MOSI/MISO и Reset.
Программируемая микросхема может брать питание с порта LPT, в этом случае, на выводах 2, 3, 4 порта должны быть установлены единицы,
а вывод 2 разъёма ISP должет быть подключен к выводу Vcc микросхемы. Некоторые порты могут не потянуть такой нагрузки, в этом
случае придётся использовать внешний источник питания (5В).
Источником тактовых импульсов для микросхемы также может служить LPT порт. В этом случае вывод 3 разъёма ISP (LED) должен быть
подключен к выводу XTAL 1 программируемой микросхемы.
Естественно, программа программатора на PC должна понимать эти режимы работы (для работы с этой схемой нужно воспользоваться программой
IC-Prog, где при выборе типа программатора следует установить "Fun-Card Programmer").
Печатная плата в формате SL5 – здесь, программа ICProg и драйвер под ХР – здесь.
Схема программатора STK200+/300
Адаптер получил свое название от комплектующихся им отладочных плат фирмы Atmel для быстрого начала работы с микроконтроллерами
At90s8515 и Atmega103. На самом деле приведенная схема соответствует одновременно обоим адаптерам, в ней присутствуют перемычки для
определения наличия как адаптера STK200 (выводы 2-12 разъема X1), так и STK300 (выводы 3-11). При необходимости программной генерации
тактового сигнала XTAL1 используется линия LED адаптера, исходно предназначенная для включения светодиода (на печатной плате ver.1
установлен только светодиод, сигнал XTAL1 на разъем программирования не заведен, а вот в ver.2 на третьем контакте есть сигнал XTAL1).
Буферизованные адаптеры запитываются от платы с программируемым процессором, т.е. питание подаётся на программируемую плату, а с
неё на адаптеры поступает через шлейф.
Адаптер собран на основе шинного формирователя 74HC244 (аналог 1564АП5). Возможно также использование 555АП5 (74LS244) и 1533АП5 (74ALS244)
либо, при соответствующем изменении схемы, любые другие неинвертирующие формирователи с тремя состояниями выходов. Применение буфера
с третьим (высокоимпедансным) состоянием позволяет по окончании программирования снять сигнал разрешения выходов и, "отключив" адаптер
от схемы, не влиять на её работу (за исключением паразитных емкостей между проводами шлейфа от адаптера до платы устройства).
Поскольку разводка рассчитана на установку LPT-разъема непосредственно на плату, для этих адаптеров рекомендуется изготовить удлиннитель
порта LPT длиной 1.5-1.8м со всеми линиями (земель не жалеть :-) и вывести с программатора шлейф до платы с микроконтроллером длиной 20-25 см.
На плате предусмотрена установка светодиодов «питание» и «программирование» (на схеме не показаны).
Схема работает с программами AVR ISP, CodeVision AVR, WinAVR и другими.
В ряде случаев (например, для программирования нескольких контроллеров одной и той же прошивкой или в случае отсутствия на плате места
под ISP-разъем) могут оказаться полезными «платы расширения» для различных контроллеров, содержащие кроватку для установки контроллера и
минимально необходимую для работы обвязку. Я сделал такие платы под AT90S2313/ATTiny2313, ATTiny26, ATTiny13, ATMega16 и ATMega8515.
Кроме того, в версии ver.1 кроватки для ATTiny26 и ATTiny13 есть непосредственно на плате.
Обе версии платы программатора и все «платы расширения» в формате SL5 – здесь.
Вот так выглядит один из моих STK в окружении плат расширения:
Схема программатора AVR910 с универсальным COM/USB интерфейсом
AVR910 – весьма известный аппнот Atmel, давший название целому классу устройств.
Сейчас под AVR910 понимают как правило протокол, по которому происходит обмен данными между компьютером и программатором.
В сети на данный момент можно найти несколько вариантов таких программаторов, различающихся способом реализации интерфейсной части.
Традиционно все эти программаторы собираются на основе микроконтроллера AT90S2313 или (в редких случаях, при наличии модифицированной
прошивки) ATTiny2313.
На схеме представлен программатор, способный работать как через CОМ, так и через USB.
Переключение типа интерфейса происходит при помощи джампера J1. При работе через USB питание программатора осуществляется непосредственно
от этого порта компьютера, причем в этом режиме имеется полная гальваническая развязка программатора (и, соответственно, программируемого
устройства) от компьютера, более того, при замыкании перемычки J2 программируемое устройство может питаться от программатора (до 100 мА).
При работе через СОМ-порт развязка отсутствует, а питание программатора осуществляется, как обычно, от программируемого устройства.
Интерфейс USB реализован на микросхеме FT232BM в стандартной схеме включения, в качестве согласователя уровней для СОМ-порта применена
MAX232.
Вариант разводки печатной платы, схема и прошивка лежат здесь. Разводка платы не оптимальна, поскольку
осуществлялась для конкретного
корпуса с заранее заданным расположение разъемов, органов управления и индикации. Кроме того, на плате разведена кнопка для принудительного сброса
программируемого МК, реально она не нужна, поскольку сброс корректно осуществляется программным образом. Также на плате присутствует разъем для
программирования МК самого программатора.
Для подключения программатора к СОМ-порту служит трехконтактный разъем PLS и потребуется изготовить специальный шнурок.
Замечу, что поскольку здесь используется стандартная разводка шнурка для ISP, с этим программатором можно использовать платы расширения от STK200+/300.
Этот комплект у меня выглядит вот так:
Этот программатор работает у меня под управлением CodeVision AVR 25-ой сборки. Такой выбор обусловлен возможностью регулирования скорости порта
непосредственно из программы. Программатору свойственны некоторые особенности в силу применения микросхемы FT232BM, в частности, необходимо
выставить минимальную задержку в свойствах соответствующего виртуального СОМ-порта (подробнее смотрите статью USB - RS-232 преобразователи). После этого программирование осуществляется довольно быстро (хотя и чуть медленнее STK200+/300,
что, естественно, вызвано последовательным способом передачи данных в программатор).
Лично я свой первый МК AT90S2313 программировал с помощью Fun Card, потом собрал и до сих пор плотно использую несколько вариантов STK200+/300,
а с AVR910 работаю в основном в "полевых условиях", когда требуется подключение программатора к ноутбуку без LPT-порта.. Вот такая вот эволюция..
Вопросы, как обычно, складываем тут.
Файлы:
Плата Fun Card в формате SL5
Софт для Fun Card
Платы в формате SL5 для STK200+/300
Схема (RusPlan6), плата (SL5) и прошивка (hex) для AVR910