USB AVR JTAG. Instrukcja obsługi rev.1.0. Copyright 2011 SIBIT

Transkrypt

1 USB Instrukcja obsługi rev.1.0 1

2 Spis treści 1.Wprowadzenie Opis wyprowadzeń Podłączenie programatora do układu Instalacja sterowników Zmiana firmware Konfiguracja pracy debuggera Konfiguracja USB Serial Port zmiana numeru COM Interfejs USB<>RS232 TTL

3 1. Wprowadzenie jest narzędziem dzięki któremu mamy możliwość programowania, emulowania w układzie docelowym w czasie rzeczywistym, oraz debuggowania procesorów z rodziny AVR wyposażonych w interfejs JTAG. Programator jest kompatybilny z ICE firmy Atmel. Wraz z darmowym programem AVR Studio tworzy zintegrowane środowisko do uruchamiania programów napisanych zarówno w asemblerze jak i w języku C. Interfejs umożliwia prace krokową, zakładanie pułapek sprzętowych oraz programowych, podgląd i modyfikację zawartości rejestrów i pamięci danych. Ponadto poprzez złącze JTAG przy pomocy interfejsu mamy możliwość programowania i odczytu pamięci flash, EEPROM, fuse i lock bitów. W celu zwiększenia odporności na zakłócenia, zabezpieczenia sygnałów oraz poszerzenia zakresu tolerowanych napięć w urządzeniu zastosowano bufor wyjściowy HC245. JTAG może współpracować z mikrokontrolerami zasilanymi napięciem od 1,8V do 6 V. Współpraca z komputerem odbywa się poprzez interfejs USB z którego pobierane jest również zasilanie dla debuggera. Po założeniu zworki emulator może dostarczać zasilanie do układu badanego. Dzięki zastosowaniu bootloadera urządzenie można łatwo aktualizować wgrywając nowe wersje firmware-u. 3

4 2. Opis wyprowadzeń JTAG HEADER - złącze JTAG TCK sygnał zegarowy TDO wyjście danych TMS sygnał przełączający TDI wejście danych RST sygnał reset NC pin niewykorzystywany VCC zasilanie układu docelowego GND masa układu JTAG LED - dioda JTAG LED sygnalizująca stan pracy interfejsu. Regularnie migająca dioda oznacza uruchomienie bootloadera. W trybie debuggera (przed rozpoczęciem sesji) dioda świeci ciągle natomiast po rozpoczęciu sesji gaśnie i zapala się w rytm przesyłanych danych. 4

5 USB POWER - dioda oznaczająca podłączenie do komputera. TX LED - dioda oznaczająca transmisję w kierunku JTAG->PC RX LED - dioda oznaczająca transmisję w kierunku PC->JTAG USB MINI - złącze USB MINI B do połączenia z komputerem. POWER JMP - zworka POWER; * zworka założona - zasilanie interfejsu z USB komputera; w tym przypadku układ badany możemy zasilać z pinów VCC programatora/debuggera; wysokość tego napięcia zależy od komputera i wg standardu USB może się zawierać w przedziale 4,3V 5,25V; * zworka zdjęta zasilanie obwodów wejściowych (HC245) z podłączonego mikroprocesora. UWAGA! JEŚLI UKŁAD MIKROPROCESOROWY POSIADA WŁASNE ZASILANIE ZWORKA POWER POWINNA BYĆ ZDJĘTA A NAPIĘCIE ZASILANIA PODŁĄCZONEGO MIKROPROCESORA DOPROWADZONE DO PINU VCC. BOOT JMP - zworka BOOT. Aby uaktywnić bootloader należy założyć zworkę jeszcze przed podłączeniem do komputera. Stan aktywnego bootloadera sygnalizowany jest miganiem diody JTAG LED. 5

6 3. Podłączenie programatora do układu Sygnały z debugera/programatora należy podłączyć z odpowiednimi liniami interfejsu JTAG programowanego układu. Rozkład portów magistrali JTAG należy wcześniej sprawdzić w dokumentacji do swojego mikrokontrolera. Łączymy odpowiednio: Złącze JTAG programatora Magistrala JTAG mikrokontrolera TCK TCK TDO TDO TMS TMS TDI TDI RST RESET VCC* VCC* GND GND * Należy pamiętać o konfiguracji zworki POWER. W przypadku zasilania programowanego układu z USB zworka ma być założona. Zworka POWER musi być zdjęta jeśli mikrokontroler zasilany jest ze swojego źródła. Przy pierwszym podłączeniu, w celu poprawnego zainstalowania sterowników, do komputera należy podłączyć sam debugger (bez programowanego układu). Dopiero po ukończonym procesie instalacji i restarcie programatora można przejść do dalszego etapu. W trybie zasilania z programatora (założona zworka POWER) korzystnie jest w pierwszej kolejności zestawić połączenie między programatorem a układem programowanym (przy odłączonym USB), upewnić się co do poprawności a dopiero w następnej kolejności podłączyć całość do USB komputera. W trybie z rozdzielonym zasilaniem (zworka POWER zdjęta), w pierwszej kolejności należy zestawić połączenie między programatorem a układem (przy odłączonym zasilaniu), zasilić programowany mikrokontroler a na samym końcu podłączyć do komputera programator. 6

7 4. Instalacja sterowników Dokument ten zawiera opis procesu instalacji sterowników w systemie Windows XP. Instrukcje instalacji sterowników FTDI dla innych systemów (Windows Vista, Winows7, MAC, Windows 2000, Windows 98, Linux) znajdują się na dołączonym CD (CD:\drivers\installation guide). Zawsze aktualne wersje instrukcji instalacji dostępne są również na stronie producenta układu FT232R pod adresem: Programator podłączamy do komputera. Po wykryciu urządzenia zostanie uruchomiony kreator znajdowania nowego sprzętu. W kreatorze wybieramy opcję 'Nie, nie tym razem' i klikamy 'Dalej'. 7

8 W następnej planszy wybieramy opcję 'Zainstaluj z listy lub określonej lokalizacji (zaawansowane)' i przechodzimy dalej. 8

9 Następnie należy wskazać lokalizację sterowników W planszy która się pojawi wybieramy opcję 'Wyszukaj najlepszy sterownik w tych lokalizacjach' oraz zaznaczamy 'Uwzględnij tę lokalizację w wyszukiwaniu '. Wciskamy 'Przeglądaj ' i wskazujemy lokalizację z płyty \drivers\xp 9

10 System powinien znaleźć i zainstalować sterowniki z podanej lokalizacji. 10

11 Po wyświetleniu okna końca pracy kreatora należy wcisnąć przycisk 'Zakończ'. Chwilę potem system wykryje kolejne urządzenie 'USB Serial Port'. Proces instalacji tego urządzenia przebiega identycznie jak poprzednio. W kolejnych etapach pracy kreatora zaznaczamy te same opcje co poprzednio, a do sterowników podajemy tą samą lokalizację z płyty. O prawidłowym zainstalowaniu sterowników system poinformuje nas komunikatem 'Twój nowy sprzęt jest zainstalowany i gotowy do użycia'. 11

12 5. Zmiana firmware JTAG ICE pozwala na aktualizację firmware-u jeśli zainstalowana wersja AVR Studio jest niezgodna z debuggerem. Niekompatybilność wersji sygnalizowana jest po wybraniu sesji debugowania lub programowania wyświetleniem okna : Po wyświetleniu się takiego komunikatu interfejs trzeba przełączyć w tryb bootloadera. Robimy to poprzez zresetowanie jtag-a (wył/wł kabelka usb) przy założonej zworce BOOT. Przejście do sekcji bootloadera, urządzenie sygnalizuje miganiem diody JTAG LED. Teraz należy wcisnąć przycisk OK. Programator powinien zostać wykryty co skutkować będzie uruchomieniem okna programu AVRProg. 12

13 Program automatycznie wskazuje ścieżkę do aktualnego pliku z oprogramowaniem, tak więc nasza działalność ogranicza się do wciśnięcia przycisku Program w sekcji Flash'. Jeśli z jakiejś przyczyny pole Hex file jest puste lub zawiera ścieżkę do innego pliku niż Upgrade.ebn należy ręcznie wskazać miejsce pliku. Plik Upgrade.ebn jest umieszczony w miejscu instalacji środowiska AVR Studio, zazwyczaj jest to C:\Program Files\Atmel\AVR Tools\JTAGICE\Upgrade.ebn Po skończonej aktualizacji należy zamknąć aplikację AVRprog, zdjąć zworkę BOOT oraz zrestartować interfejs (odłączenie od komputera). 6. Konfiguracja pracy debuggera Po naciśnięciu Alt+O lub wybraniu JTAG ICE Options z menu Debug mamy możliwość ręcznej konfiguracji parametrów pracy debugera. Dla zapewnienia optymalnej komunikacji pomiędzy interfejsem i układem badanym częstotliwość wpisana w polu JTAG port frequency (zakładka Connection ) powinna być równa lub mniejsza ¼ częstotliwości zegara procesora w badanym układzie. Aby zwiększyć prędkość komunikacji pomiędzy komputerem a interfejsem JTAG można zwiększyć częstotliwość portu COM z domyślnej wartości na kb/s. 13

14 7. Konfiguracja USB Serial Port zmiana numeru COM Przy współpracy z niektórymi programami może zaistnieć potrzeba zmiany numeru portu COM który zajmuje programator. Np AVR Studio odpytuje tylko początkowe porty komputera COM1 COM4. Chcąc zarejestrować programator na którymś z początkowych portów COM należy wykonać następujące czynności. W pierwszej kolejności należy otworzyć menadżer urządzeń i rozwinąć gałąź 'Porty(COM i LPT)'. Interesuje nas pozycja 'USB Serial Port' z numerem COM-a w nawiasie. Jeśli występujący tu numer jest dosyć wysoki, korzystnie jest zmienić na jeden z pierwszych tj. COM1 COM4. 14

15 Chcąc zmienić numer COM-a otwieramy prawym przyciskiem myszy właściwości USB Serial Port-u. Przechodzimy do zakładki Ustawienia Portu' i naciskamy Zawansowane. W polu Numer portu COM wybieramy któryś z początkowych portów, najlepiej wolny. Jeśli obok interesującego nas numeru widnieje napis '(w użyciu)' możemy to zignorować pod warunkiem że fizycznie na tym COM-ie nie znajduje się żadne urządzenie. Klikamy 'OK' i po kilku sekundach odłączamy interfejs od komputera. Po ponownym podłączeniu JTAG powinien ulokować się na wskazanym numerze portu COM. 15

16 8. Interfejs USB<>RS232 TTL Po wgraniu firmware rs232 programator może pełnić rolę mini przejściówki USB<->RS232 TTL. Funkcję sygnałów RX i TX przejmują wówczas piny MISO i MOSI. Pin nr 1 (MOSI) to TX natomiast pin nr 9 (MISO) to RX. Sygnały te są zgodne z logiką TTL czyli 0-5 V. JTAG NIE JST PRZYSTOSOWANY DO BEZPOŚREDNIEJ WSPÓŁPRACY Z URZĄDZENIAMI WYPOSAŻONYMI W STANDARDOWY PORT RS-232C (+12V -12V)! 16