Краткий курс - Самоучитель - AVR - быстрый старт с нуля

- страница  7 -

Всё о прошивке AVR
микроконтроллеров AVR

Чем и как "прошить" МК AVR, ATmega, ATtiny.

Как загрузить программу в микроконтроллер.

Как запрограммировать микроконтроллер AVR.

Я советую прошивать микроконтроллер AVR из удобного интерфейса программирования встроенного в компилятор CVAVR  CodeVisionAVR

Можно через простейший адаптер - буквально "пять проводков" (схема ниже) соединяющих принтерный порт ПК с прошиваемым микроконтроллером AVR.

Но более удобны программаторы подключаемые в USB или COM порты ПК - особенно в USB.

Книги по электронике и микроконтроллерам  скачать в библиотеке

Страницы курса :   заглавная    1   2   3   4   5   6   7   8   9

Задачи-упражнения курса по AVR  -   там
 

Скачать весь курс по AVR одним архивом на заглавной странице курса.

Электрический ток. Закон Ома
Последовательное и параллельное соединение проводников
Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
Работа и мощность тока
Электронно-дырочный переход. Транзистор

ПРОГРАММИРОВАНИЕ  AVR

Результат написания и компиляции программы - файл-прошивку с расширением .hex (и возможно файл  .epp  или  .bin  с содержимым для EEPROM МК) нужно записать ("зашить", "загрузить", "прожечь") в МК AVR.

МК AVR можно (пере-) программировать не менее 10000 раз, при чем это можно делать прямо в устройстве в котором они будут работать - такое программирование называют "в системе" - "ин систем программин" или ISP.

Компания ATMEL рекомендует установить на плате устройства специальный разъем для подключения программатора. 

Например 6 штырьков для ISP прошивания AVR

или 10 штырьков  в аналогичном порядке ( NC - значит не подключен )

Все контакты ISP разъема подсоединяются к  ножкам  МК в соответствии с названиями сигналов !  Исключения указаны ниже.

Вывод 2 нужно подключить к " + " питания МК если вы собираетесь использовать программатор питающийся от вашего же устройства - например фирменный ISP AVR либо если вы хотите питать ваше устройство от USB при использовании программатора указанного выше.  Для адаптера "5 проводков" этот вывод не подключается.


Для ISP программирования достаточно 5 контактов. Соответственно и разъем который вы будете использовать может быть любым удобным для размещения на плате и имеющий минимум 5 контактов - например в один ряд.

Я использую и считаю это очень удобным 6 штырьков расположенные в 1 ряд, в том порядке как расположены ножки программирования у ATmega16 ( рисунок есть на страничке 6 ) - при этом разводка линий программирования получается простейшей.  Такой разъем легко применять и для 28 выводных AVR  ATmega8  ATmega48 ATmega88  ATmega168 ATmega328 только сделать отдельный проводник для подключения к контакту RESET.

Трудно сразу написать правильно работающую программу, даже после прогона и отладки в софт эмуляторе - симуляторе VMLAB или PROTEUS ваше реальное устройство с реальным AVR может делать не то, что вы от него ожидаете.

Значит в программу нужно будет вносить изменения, перекомпилировать и снова зашивать в МК AVR, и так раз 20-40 и более поэтому разумно использовать отличный программатор AVR в уже имеющемся у вас CVAVR в котором вы правите программу.  

В меню CVAVR  "Сеттинс  -> Программер" вам надо выбрать ваш адаптер (подробней про адаптеры ниже!) для программирования.

Вариант 1.   Только если вы понимаете что такое фьюзы и знаете как правильно их установить !!!   Вы можете в компиляторе CodeVisionAVR открыть меню "Проджект -> Конфига -> Афта Мэйк"  и отметить чек бокс  "Program the chip". Появится окно программирования-прошивания AVR 

В этом окне надо установить параметры программирования - фьюз биты и лок биты - об этом подробней написано ниже. После установки параметров программирования нажмите ОК.

Теперь после компиляции программы без ошибок в окне с результатами компиляции вам будет доступна кнопка "Program" - нажмите на нее и, если все подключено правильно, произойдет программирование МК - т.е. файл .hex будет загружен в память программ МК и (если используется в программе) файл EEPROM будет в нее загружен. Затем МК будет "сброшен" (на ножку RESET будет подан лог. 0 а затем опять "1") и AVR начнет выполнять уже новую, только что прошитую (загруженную в него) программу.

Вам даже не нужно будет отсоединять адаптер программирования от вашего устройства  если вы не используете в вашем устройстве последовательный интерфейс SPI. 

... и так до окончательной отладки устройства.

Вариант 2.   Если вы не устанавливали чек бокс  "Program the chip" или

Если вы хотите без компиляции прошить с помощью CVAVR готовые файлы прошивки .hex и возможно содержимое EEPROM в микроконтроллер AVR

1) запустите программатор CVAVR кнопочкой "МИКРОСХЕМА" правее "красного  
    жучка" в верхней панели инструментов.  Появится окно программирования AVR

2) Откройте меню "File" затем "Load FLASH" - выберете файл прошивки .hex который нужно прошить в AVR (CVAVR поддерживает и другие форматы, а не только .hex) и щелкните "Открыть".  

3) Если у вас есть информация для загрузки в EEPROM AVR то откройте меню "File" затем "Load EEPROM" - выберете файл .epp  (CVAVR поддерживает и другие форматы) и щелкните "Открыть".

Если вы не используете EEPROM или не меняете ее содержимое - поставьте галочку у "Preserve EEPROM" - это ускорит прошивание.

4) Установите параметры программирования - фьюз биты и лок биты.

Лок биты устанавливают уровень защиты вашей программы от чтения из памяти AVR - это актуально для коммерческих изделий. Для защиты прошивки отключите отладочные интерфейсы JTAG или "уан вая" и  установите "Programming and Verification disabled".

ГЛАВНОЕ это правильная установка фьюз битов - fuse AVR ...

5) Запрограммируйте AVR не кнопкой "Program All", а через меню "Program" -  Стереть, потом FLASH, потом EEPROM и если надо и если вы уверены в их установке то и фьюзы. 

После прошивания, если вы сделали все правильно, AVR начнет выполнять уже новую программу.

в ATmegaXXX с завода включен внутренний RC генератор
на  частоте 1 МГц   ( уточните это по ДШ  и его возможные частоты )

Если вам нужна другая частота или нужно включить внешний кварцевый или керамический резонатор - вам нужно при программировании МК установить фьюзы (Fuses) по таблицам из ДШ ( Даташит AVR на русском языке ) или по таблице фьюзов на стр. 2 или по таблице установки фьюзов ниже :

ЗАПОМНИТЕ :

НЕ запрограммированный  фьюз        1

ЗАпрограммированный   фьюз             0
 

Пример: Чтобы включить в ATmega16 внешний кварцевый резонатор (говорят просто - "кварц") с частотой от 3 до 8 МГц с конденсаторами ( по схеме рис. 12 ДШ ) найдите в ДШ раздел "System Clock" - "системный тактовый сигнал".

В таблице 2 указаны комбинации фьюзов для разных источников тактового сигнала.
Далее написано что с завода МК поставляется с такой комбинацией фьюзов

CKSEL   0001     SUT  10       CKOPT   1

По таблице 4  находим :   в ATmega16 для кварца с частотой от 3 до 8 МГц  нужны конденсаторы от 12 до 22 пФ и  вот  такая  комбинация  фьюзов :

CKSEL   1111     SUT  11       CKOPT   1

Вот скриншот с такой установкой фьюзов в программаторе компилятора  CVAVR

Сняв галочку Program Fuse Bit(s) вы cможете не менять установку фьюзов при прошивании AVR !

НЕ НАЖИМАЙТЕ кнопку "Program All"  -  она прошивает и фьюзы не смотря на отсутствие галочки.

Обязательно !!! Прочитайте текущую комбинацию фьюзов в микроконтроллере - "Read" -> "Fuse bit(s)" и скопируйте ее в окно фьюзов.  теперь при случайном нажатии кнопки "Програм ол" в МК прошъется та же комбинация фьюзов которая есть сейчас.

Фьюз биты - фьюзы AVR - у которых нет галочки после прошивки AVR будут
равны "1" - т.е. будут  не запрограммированными.

Реклама недорогих радиодеталей почтой:

Для прошивания МК используйте меню  "Program"

Вначале  "Erase chip" - стереть чип.

Затем "FLASH"  - прошить программу в МК

И если надо то  "EEPROM" - прошить в EEPROM.

Для использования ATmega16 (и других мег) с внешним кварцевым или керамическим резонатором на частотах выше 8 МГц вам нужно установить фьюзы как в примере выше, но запрограммировать CKOPT  
значит сделать его "0".

Т.е. вам нужна такая комбинация:

CKSEL   1111     SUT  11       CKOPT   0

CKOPT   0  - нужен и тогда когда вы хотите взять с XTAL2 тактовый сигнал для другого
микроконтроллер или тактируемого прибора в вашем устройстве.
 

Фьюзы  SUT   - определяют быстроту запуска генератора тактового сигнала,
более детально это описано в даташите в таблицах до 12.
 

Фьюзы ATtiny2313 описаны в конце следующей страницы курса.

Интерфейс программирования AVR - Адаптер для соединения МК с ПК при прошивании.

Для соединения компьютера с ISP разъемом устройства на AVR Советую сделать адаптер от STK200  - это "правильные 5 проводков" с микросхемой буфером снижающим вероятность случайного повреждения порта ПК.

В установках компилятора CodeVisionAVR интерфейс "5-проводков" называется  "Канда системз STK200+/300".  Меню "сеттингс" - "программер". В этом же диалоге можно понизить частоту с которой программатор будет обмениваться с прошиваемым МК увеличивая множитель задержки.

Частоту тактирования сигнала SCK программатором при прошивании можно установить в диалоге программирования в CVAVR. 

Снижение частоты на SCK повышает помехоустойчивость при прошивке.

Программа узнаёт адаптер STK200 по перемычкам на разъеме параллельного порта к которому он подключается - должны быть соединены двумя перемычками пары выводы: 2 и 12,  3  и 11. 

 
Если в МК нет внутреннего генератора тактового сигнала (например старые AVR серии AT90sXXXX или мега побывавшая в чьих то шаловливых руках изменивших фьюзы до того как попасть к вам) то нужно подключить кварц
на 1 - 8 МГц и два конденсатора от 15 до 33 пФ. 

Либо подать тактовый сигнал 0.8-1.5 МГц от внешнего источника -
например генератора на микросхеме 74hc14 (аналог 1553ТЛ2) или на таймере LM555.

Вот как сделать простой генератор тактовой частоты :

Программатор  AVReAl  может программировать МК без кварца и без конденсаторов ! Он выводит тактовый сигнал на выв. 5 LPT его нужно подать на ножку XTAL1 МК и добавить в командной строке AVReAL специальный ключ  "-o0".  Программатор  AVReAl  позволяет назначать какие ножки LPT порта использовать - это будет полезно когда часть ножек LPT вы уже спалите  
  :-)

 

Если вы считаете эту информацию полезной, пожалуйста, помогите информировать в интернете о курсе - просто щелкните по банеру. Большое спасибо ! Electronic Banner Exchange (ElBE)

Тактовый сигнал генерирует и самодельный программатор AVR
для  USB - смотрите ниже на этой странице.

Адаптер "5-проводков" прекрасно работает с компилятором CVAVR  CodeVisionAVR.

Я проверял "проводки" при питании МК ATmega64L от 3,0 до 5,3 вольт, а так же с ATmega16, ATmega48, ATtiny26, ATtiny261, ATtiny13, ATtiny2313 - программирует всегда без сбоев!  

Всё о прошивке AVR Прошивка AVR PIC прошивки Программирование PIC и AVR

Питать устройство при программировании можно :

- сетевым адаптеры от бытовых устройств понизив напряжение до 5 вольт. 

- батарейками ! Достаточно три батарейки по 1,5 вольт последовательно. 


+5 вольт можно взять с вывода 1 гейм порта компьютера или из провода включенного в гнездо USB.

Желательно питать устройство от ПК!  В этом случае "земля" вашего устройства будет соединена с корпусом ПК и можно будет безопасно подключать и отключать разъем программирующего адаптера.

Не поленитесь:  спаяйте адаптер STK200 на микросхеме буфере по рисункам внизу страницы  - так как LPT порт компьютера более нежен чем COM - соответственно его спалить проще...     Спалите LPT и будете меня ругать! 

А  я  предупреждал !

Или соберите простой, дешевый и хороший
USB программатор для AVR

Прошитый микроконтроллер для сборки USB программатора AVR вы можете заказать по почте.

ниже  

Cписок Апноутов для AVR примеры применения микроконтроллеров.

И много полезной информации !
 

СКАЧАЙТЕ !   и   ИСПОЛЬЗУЙТЕ !

AVR 8-Bit RISC - Application Notes AVR 8-Bit RISC   AVR 8-Bit RISC - Application Notes  все Апноуты примеры AVR по категориям Application Example and Algorithms   Migration Notes Design Considerations   XMEGA Microcontrollers Development Tools     General Purpose     Getting Started