rys.1 1 Złącze ISP do komunikacji z programowanym układem. Złącze jest kompatybilne ze standardem 10-cio wyprowadzeniowym firmy ATMEL. rys.

Transkrypt

1 USB AVR PROG rev Wstęp Opis wyprowadzeń Lista obsługiwanych procesorów Instalacja sterowników Konfiguracja USB Serial Port Zmiana firmware programatora Konfiguracja oprogramowania Tryb interfejsu USB<->RS

2 1. WSTĘP AVR PROG jest programatorem ISP mikrokontrolerów z rodziny AVR firmy Atmel. Programator oparty jest o mikrokontroler ATmega8. Aktualne wersje firmware-u pozwalają na obsługę programatora w trybach STK500v2 i AVR910. Dodatkowo urządzenie może pełnić funkcję interfejsu USB<->RS232 TTL (Rx i Tx). Obsługa dwóch protokołów daje możliwość współpracy urządzenia z wieloma programami na różnych systemach operacyjnych. Dzięki zastosowaniu bootloadera urządzenie można łatwo aktualizować wgrywając nowe wersje firmware-u. Komunikacja z komputerem odbywa się za pomocą magistrali USB z której pobierane jest również zasilanie programatora. Zasilanie to może być wyprowadzone do układu badanego. Obsługa magistrali USB w AVR PROG zrealizowana jest za pomocą układu firmy FTDI. Sygnały programatora wyprowadzone są 10-cio pinowym gniazdem BH zgodnym ze standardem programatora ISP. W celu zwiększenia odporności na zakłócenia, zabezpieczenia sygnałów oraz poszerzenia zakresu tolerowanych napięć (1,8V-6V) w urządzeniu zastosowano bufor 245. Nowością jest wyprowadzenie dodatkowego autonomicznego sygnału zegarowego 6MHz. Sygnał może być przydatny do taktowania programowanego mikrokontrolera w przypadku zablokowania niepoprawnie ustawionymi fuse-bitami (mikrokontroler ustawiony na taktowanie z zewnętrznego źródła). 2

3 2. OPIS WYPROWADZEŃ rys.1 1 Złącze ISP do komunikacji z programowanym układem. Złącze jest kompatybilne ze standardem 10-cio wyprowadzeniowym firmy ATMEL. rys.2 MOSI dane odbierane; połączyć z linią MOSI mikrokontrolera. GEN - sygnał zegarowy 6MHz (z układu FTDI). Sygnał może być wykorzystywany do przeprogramowywania procesorów z ustawionymi fuse-bitami na taktowanie zewnętrzne. 3

4 W takim przypadku sygnał GEN powinien być podłączony do wejścia ETERNAL CLOCK SIGNAL mikrokontrolera - przeważnie jest to wejście TAL1 mikrokontrolerów ATmega. Podczas standardowego programowania sygnał GEN nie musi być podłączony. RST - podłączyć do linii RESET mikrokontrolera SCK - sygnał zegarowy; podłączyć do linii SCK mikrokontrolera MISO dane nadawane; podłączyć do linii MISO mikrokontrolera GND masa; podłączyć z masą układu programowanego VCC jeśli zworka (7 rys.1) jest zdjęta to do tego pinu doprowadzamy napięcie zasilania z programowanego mikrokontrolera (1,8V 6V), jeśli zworka jest założona wtedy z pinu VCC możemy zasilać programowany mikrokontroler (ok. 5V max. 400 ma). 2 dwukolorowa dioda ISP LED oznaczająca stan pracy programatora. Dla firmware STK500 czerwony kolor diody oznacza stan spoczynkowy programatora, natomiast zielony operację programowania. Dla firmware AVR910 zielony kolor diody oznacza stan spoczynkowy programatora, natomiast czerwony operację programowania. Niezależnie od wgranego firmware, przejście programatora do sekcji bootloader-a (tryb zmiany firmware) sygnalizowane jest miganiem diody (na zielono). Miganie ustaje w momencie wykrycia programatora przez aplikację AVRprog. 3 - dioda T. Dioda sygnalizuje transmisję w kierunku komputer -> programator 4 - dioda R. Dioda sygnalizuje transmisję w kierunku programator -> komputer 5 - złącze USB mini B do podłączenia z komputerem PC 6 - zworka BOOT. Założona zworka w chwili podłączenia programatora do zasilania powoduje uaktywnienie bootloadera. Sygnalizowane jest to miganiem diody ISP LED (2 rys. 1) na zielono. Miganie diody ustaje w momencie wykrycia programatora przez aplikację AVRprog. 7 - zworka POWER. Zworka założona - zasilanie interfejsu z USB komputera. W tym przypadku układ badany możemy zasilać z pinu VCC programatora. Wysokość tego napięcia zależy od komputera i wg standardu USB może się zawierać w przedziale 4,3V 5,25V. Zworka zdjęta zasilanie układu buforującego programatora z podłączonego mikroprocesora. UWAGA! JEŚLI PODŁĄCZONY UKŁAD POSIADA WŁASNE ZASILANIE ZWORKA W PROGRAMATORZE POWINNA BYĆ ZDJĘTA A NAPIĘCIE ZASILANIA PODŁĄCZONEGO MIKROPROCESORA DOPROWADZONE DO PINU VCC 4

5 3. LISTA OBSŁUGIWANYCH PROCESORÓW MIKROKONTROLER TRYB PRACY (FIRMWARE) STK500V2 AVR910 AT86RF401 AT89S51 AT89S53 AT89S8252 AT90CAN128 AT90CAN32 AT90CAN64 AT90PWM2 AT90PWM216 AT90PWM2B AT90PWM3 AT90PWM316 AT90PWM3B AT90S1200 AT90S2313 AT90S2323 AR90S2333 AT90S2343 AT90S4414 AT90S4433 AT90S4434 AT90S8515 AT90S8515A AT90S8534 AT90S8535 AT90S8544 AT90USB1286 AT90USB1287 AT90USB162 AT90USB646 AT90USB647 5

6 AT90USB82 ATmega103 ATmega128 ATmega1280 ATmega1281 ATmega16 ATmega161 ATmega162 ATmega163 ATmega164 ATmega164P ATmega165 ATmega165P ATmega168 ATmega168P ATmega169 ATmega169P ATmega16HVA ATmega2560 ATmega2561 ATmega32 ATmega323 ATmega324 ATmega324P ATmega325 ATmega3250 ATmega3250P ATmega325P ATmega328P ATmega329 ATmega3290 ATmega3290P ATmega329P ATmega406 ATmega48 ATmega48P 6

7 ATmega64 ATmega640 ATmega644 ATmega644P ATmega645 ATmega6450 ATmega649 ATmega6490 ATmega8 ATmega8515 ATmega8535 ATmega88 ATmega88P ATtiny10 ATtiny11 ATtiny12 ATtiny13 ATtiny15 ATtiny22 ATtiny2313 ATtiny24 ATtiny25 ATtiny26 ATtiny261 ATtiny28 ATtiny43U ATtiny44 ATtiny45 ATtiny461 ATtiny48 ATtiny84 ATtiny85 ATtiny861 Oczywiście wersje niskonapięciowe tych procesorów ( L ) też są obsługiwane. 7

8 4. INSTALACJA STEROWNIKÓW USB Opis instalacji sterowników przedstawiony jest na przykładzie systemu Windows P. Dla innych systemów Windows proces będzie przebiegał podobnie. Przed instalacją programator należy podłączyć do komputera. Jeśli jest to pierwsze podłączenie, urządzenie zostanie wykryte jako USB_AVR_PROG. W kreatorze znajdowania nowego sprzętu wybieramy opcję Nie, nie tym razem i klikamy Dalej. W następnej planszy wybieramy opcję Zainstaluj z listy lub określonej lokalizacji(zaawansowane) i wciskamy Dalej. 8

9 Teraz musimy wskazać lokalizację sterowników. Wybieramy opcję Wyszukaj najlepszy sterownik w tych lokalizacjach oraz Uwzględnij tę lokalizację w wyszukiwaniu:. Tu wciskamy Przeglądaj i wskazujemy na lokalizację z CD:\sterowniki\xp. 9

10 System powinien znaleźć i zainstalować sterowniki z podanej lokalizacji. Na zakończenie należy nacisnąć button Zakończ. W następnej fazie system zdetektuje kolejne urządzenie USB Serial Port Proces instalacji tego urządzenia przebiega identycznie jak poprzednio. W kolejnych etapach w kreatorze zaznaczamy te same opcje co poprzednio a do sterowników podajemy tą samą ścieżkę z dołączonej płyty CD tj. \sterowniki\xp. O prawidłowym zainstalowaniu sterowników system poinformuje nas komunikatem Twój nowy sprzęt jest zainstalowany i gotowy do użycia 10

11 5. KONFIGURACJA USB SERIAL PORT Ponieważ niektóre aplikacje wymagają podłączenia programatora na początkowym COM-ie, dobrym zwyczajem jest umiejscowienie AVR PROG-a na COM1, COM2, COM3 lub COM4 (np. AVR Studio szuka urządzeń tylko na portach 1 do 4). Aby sprawdzić gdzie zainstalował się nasz programator otwieramy Menadżer urządzeń i, rozwijamy gałąź Porty(COM i LPT). Interesuje nas pozycja USB Serial Port z numerem COM w nawiasie. Jeśli numer ten jest większy od COM4 powinniśmy zmienić ustawienia. W tym celu klikamy prawym przyciskiem myszy na USB Serial Port i wybieramy Właściwości. Przechodzimy do zakładki Port Settings i naciskamy Advanced. W polu COM Port Number wybieramy jeden z wolnych portów. 11

12 Klikamy OK.. Po kliknięciu opcji Skanuj w poszukiwaniu zmian sprzętu lub restarcie Menadżera urządzeń powinien pojawić się ustawiony przez nas numer portu. 12

13 6. ZMIANA FIRMWARE W zależności od wgranego firmware programator jest zgodny ze standardem STK500v2, AVR910 lub może pełnić rolę mini przejściówki USB<->RS232 (TTL). Wsady znajdują się na dołączonym CD w katalogu 'firmware'. W chwili pisania instrukcji obowiązujące wersje oprogramowania to: dla STK500V2 - stk500v2_7.hex, dla AVR910 - avr910_3.hex oraz dla RS232 - rs232_3.hex. Standardowo programator dostarczony jest z wgranym wsadem STK500v2. Rodzaj wgranego wsadu można rozpoznać po zachowaniu się diody ISP LED (2 rys.1) - dla firmware STK500 czerwony kolor diody oznacza stan spoczynkowy programatora, natomiast zielony operację programowania. Dla AVR910 odwrotnie, czyli stan spoczynkowy programatora to zielony kolor diody, programowanie to kolor czerwony. Aby zmienić firmware należy uruchomić bootloader i wgrać wsad przy pomocy programu AvrProg. Oto instrukcja postępowania: odłączyć (jeśli był podłączony) programator od USB komputera założyć zworkę BOOT (6 rys.1) podłączyć programator do USB komputera programator powinien uruchomić się w trybie bootloadera o czym świadczy miganie na zielono diody ISP LED (2 rys.1) uruchomić program AvrProg ( CD:\narzędzia\AvrProg.exe ). Po uruchomieniu programu powinna przestać migać dioda ISP LED (2 rys.1). Jeśli zamiast programu pojawia się okno z informacją 'No supported board found!' należy sprawdzić na którym porcie COM zainstalowany jest programator. Dla AvrProg-a wymagane jest umiejscowienie COM1, COM2 lub COM3 (Zmiana konfiguracji opisana jest w punkcie 5 - Konfiguracja USB Serial Port). Po uruchomieniu programu pojawi się okno: 13

14 klikając przycisk 'Browse...' należy wskazać odpowiedni wsad czyli plik stk500v2_3.hex ( CD:\firmware\stk500v2_3.hex ) lub avr910_2.hex ( CD:\firmware\avr910_2.hex ) lub rs232_2.hex ('CD:/firmware/rs232_2.hex') w sekcji 'Flash' programu nacisnąć przycisk 'Program' o pomyślnym przebiegu operacji poinformuje nas komunikat 'Erasing Device...Programming...Veryfing..OK' nad wskaźnikiem postępu : po skończonej operacji upgrade'u zamykamy program (krzyżyk w górnym prawym rogu), zdejmujemy zworkę BOOT (6 rys.1) oraz odłączamy programator od USB komputera po podłączeniu do USB, programator jest gotowy do pracy. 14

15 7. KONFIGURACJA OPROGRAMOWANIA AVR-OSP II (PROGRAMATOR Z WSADEM AVR910) W zakładce Configure w Communication Setup należy ustawić numer portu na którym zainstalowany jest programator oraz prędkość transmisji (aby sprawdzić gdzie zainstalował się nasz programator otwieramy Menadżer urządzeń i, rozwijamy gałąź Porty(COM i LPT). Interesuje nas pozycja USB Serial Port z numerem COM w nawiasie). Następnie należy ustawić prędkość Baud na tak jak na rysunku: 15

16 AVRprog (AVR Studio) (PROGRAMATOR Z WSADEM AVR910) AVRprog może być wywoływany z poziomu środowiska lub jako samodzielna aplikacja. Z poziomu studia AVRprog uruchamiamy wybierając pierwszą od góry pozycję w zakładce Tools Jeśli programator jest podłączony i prawidłowo skonfigurowany pojawi się główne okno aplikacji AVRprog: 16

17 Aby zaprogramować pamieć flash procesora należy : - podać ścieżkę do pliku z programem w formacie hex (przycisk Browse ) - wybrać odpowiedni procesor (pole Device ) - wcisnąć Program w polu Flash AVRISP (AVR Studio) (PROGRAMATOR Z WSADEM STK500V2) W oknie Select AVR Programmer jako Platform wybieramy pierwszą pozycję czyli STK500 or AVRISP oraz numer portu na którym zainstalowany jest programator. 17

18 Po kliknięciu Connect powinno pojawić się okno programu: W polu Device and Signature Bytes należy wybrać mikrokontroler który będziemy programować. 18

19 AVRDUDE + AVR8 Burn-O-Mat (PROGRAMATOR Z WSADEM STK500V2) Aby uruchomić program AVRDUDE z GUI AVR8 Burn-O-Mat należy w pierwszej kolejności zainstalować środowisko JAVA (CD\narzędzia\jre-6u4-windows-i586-p) Następnie przekopiować na dysk twardy katalog AVRDUDE (CD\narzędzia\AVRDUDE) oraz katalog AVR8_Burn-O-Mat (CD\narzędzia\AVRDUDE_GUI\AVR8_Burn-O-Mat). Z katalogu AVR8_Burn-O-Mat uruchomić plik wsadowy start. Z menu programu wybrać Settings->AVRDUDE W AVRDUDE location podać lokalizację pliku avrdude.exe W alternative AVRDUDE configuration file należy podać lokalizację pliku avrdude.conf. Następnie zamknąć program. Po ponownym uruchomieniu gui jeszcze raz przejść do AVRDUDE Settings i w Programmer wybrać stk500v2... oraz numer portu com zajmowanego przez programator. Zaakceptować ustawienia i nacisnąć Ok. W głównym oknie programu wybrać rodzaj programowanego mikrokontrolera. 19

20 AVRDUDE + AVRDUDE-GUI (PROGRAMATOR Z WSADEM STK500V2) Wskazujemy lokalizację plików avrdude.exe oraz avrdude.conf. Wybieramy rodzaj programowanego mikrokontrolera, numer portu com na którym jest programator a jako -cprogrammer wybieramy stk500. Uwaga! Przed finalnym naciśnięciem Execute w Command line do stk500 dostawiamy v2 - tak jak na rysunku: 20

21 8. TRYB INTERFEJSU USB<->RS232 Po wgraniu firmware rs232_3.hex programator może pełnić rolę mini przejściówki USB<- >RS232 TTL. Funkcję sygnałów R i T przejmują wówczas piny MISO i MOSI.. Pin nr 1 (MOSI) to T natomiast pin nr 9 (MISO) to R. 21