STK500

Руководство пользователя

Содержание

           2.1    Распаковка набора
           2.2    Системные требования
           2.3    Быстрый старт
           2.3.1 Соединение аппаратных средств
           2.3.2 Программирование целевого AVR-микроконтроллера

 

Раздел 1 Введение

Поздравляем Вас с приобретением стартового набора STK500. STK500 – завершенный стартовый набор и система проектирования для AVR флэш-микроконтроллеров корпорации Atmel. Он разработан для проектировщиков, желающих быстро приступить к разработке программного кода и выполнить тестирование новой разработки.

К оглавлению

1.1 Отличительные особенности
  • Совместимость с программой AVR Studio
  • Связь с ПК через интерфейс RS-232 для программирования и управления
  • Стабилизированный источник питания с входом 10 – 15В
  • 8-выв., 20-выв, 28-выв., 40-выв. панели для установки DIP-корпусов AVR-микроконтроллеров
  • Поддержка параллельного и последовательного программирования повышенным напряжением всех AVR-микроконтроллеров
  • Последовательное внутрисистемное программирование (ISP) всех AVR-устройств
  • Внутрисистемный программатор для программирования микроконтроллера непосредственно в целевом приложении
  • Перепрограммирование AVR-микроконтроллеров
  • 8 кнопок общего назначения
  • 8 светодиодов общего назначения
  • Все порты ввода-вывода выведены на штырьки разъема
  • Дополнительный порт RS-232 общего назначения
  • Разъемы расширения для подключения внешних модулей и областей для макетирования
  • Встроенная флэш-память DataFlash емкостью 2 Мбит для энергонезависимого хранения данных

STK500 управляется из AVR Studio не ниже версии 3.2. Сведения по современным инструментальным средствам для микроконтроллеров AVR, в т.ч. и по данному набору, можно узнать из документа “avrtools.pdf”. Самая свежая версия AVR Studio, “avrtools.pdf”, а также данного руководства может быть найдена в секции AVR на сайте корпорации Atmel www.atmel.com.

Рисунок 1 –Набор STK500

К оглавлению

1.2 Поддерживаемые типы микроконтроллеров
Системное программное обеспечение в настоящее время поддерживает следующие типы микроконтроллеров с учетом их быстродействия:
ATtiny11
ATtiny12
ATtiny15
ATtiny22
ATtiny26
ATtiny28
AT90S1200
AT90S2313
AT90S2323
AT90S2333
AT90S2343
AT90S4414
AT90S4433
AT90S4434
AT90S8515
AT90S8535
ATmega8
ATmega16
ATmega161
ATmega162
ATmega163
ATmega169 (2)
ATmega32
ATmega323
ATmega8515
ATmega8535
ATmega64 (1)
ATmega103 (1)
ATmega128 (1)

AT86RF401

Прим.:

1.    Поддерживается в плате целевого приложения или в STK501. Данные микроконтроллеры не помещаются в разъемы STK500

2.    Поддерживается совместно с адаптером STK501.

Кроме того, STK500 поддерживает ISP-программирование микроконтроллеров AT89S51 и AT89S52.

Поддержка новых типов AVR микроконтроллеров может быть добавлена в новых версиях AVR Studio. Последняя версия AVR Studio свободно доступна с сайта www.atmel.com.

К оглавлению

Раздел 2 Начинаем работу

2.1 Распаковка набора

В комплект поставки набора входят:

  • Оценочная плата стартового набора STK500
  • Соединительные шнуры для STK500:
        — 10-проводной шнур для портов ввода-вывода и параллельного программирования — 2 шт.
        — 6-проводной шнур для внутрисистемного программирования – 1 шт.
        — 2-проводной шнур подключения УАПП и DataFlash – 4 шт.
  • 9-выв. шнур интерфейса RS-232
  • Шнур питания
  • Компакт-диск с документацией и программным обеспечением
  • Образец микроконтроллера AT90S8515-8PC

К оглавлению

2.2 Системные требования

Для нормальной работы с набором требуется ПК, отвечающий следующим требованиям:

  • Процессор 486 (рекомендуется Pentium®)
  • 16 Мбайт ОЗУ
  • 12 Мбайт свободного места на диске (для AVR Studio®)
  • Операционные системы Windows® 95/98/2000/ME и Windows NT® 4.0 и более новые версии
  • Порт RS-232, 115200 бод (COM-порт)
  • Источник постоянного напряжения 10 – 15В, 500 мА.

К оглавлению

2.3 Быстрый старт

Набор STK500 поставляется с микроконтроллером AT90S8515-8PC на панели с маркировкой SCKT3000D3. Исходные установки перемычек обеспечивают работу микроконтроллера совместно с тактовым генератором и стабилизатором напряжения, установленных на плате STK500.

В микроконтроллер запрограммирована тестовая программа, которая управляет светодиодами. Данная программа аналогична примеру прикладного кода, описываемого в разделе 9. Для запуска тестовой программы в AT90S8515 необходимо подключить светодиоды и кнопки, а затем подать питание.

Используйте 10-проводной шнур из комплекта для подключения штырьков разъема с маркировкой “PORTB” с разъемом отмеченного как “LEDS”, а затем аналогично соедините разъемы “PORTD” с “SWITCHES”. Результат выполнения соединений представлен на рис.2.1.

Рисунок 2.1 – Начальные установки набора STK500

Для работы требуется внешний источник питания 10 – 15В. Входная схема выполнена как двухполупериодный выпрямитель, поэтому, STK500 распознает полярность приложенного напряжения. Если к центральному штырьку разъема приложен положительный полюс источника, то это может привести к невозможности выключения STK500, т.к. переключатель питания разрывает цепь GND, а она может быть организована через шнур порта RS-232 или через другое альтернативное подключение. Подключите шнур питания между источником питания и STK500. Подайте 10-15В постоянного напряжения к шнуру питания. Перемещение переключателя питания позволяет включить или отключить STK500. Свечение красного светодиода сигнализирует о подаче питания, а состояние статусного светодиода будет изменяться от красного к желтому, а затем к зеленому. Зеленый цвет светодиода сигнализирует о наличии напряжения VCC (питание микроконтроллера). Программа в AT90S8515 начинает работать, изменяя состояние светодиодов при нажатии на кнопки.

Стартовый набор может настраиваться на различные частоты тактирования и источники питания. Полное описание установок перемычек описано в разделе 3.8.

К оглавлению

2.3.1 Соединение аппаратных средств

Рисунок 2.2 – Подключение к STK500

Для программирования AT90S8515 подключите 6-проводной шнур из комплекта между разъемами ISP6PIN и SPROG3 (см. рис. 2.1). В разделе 3.7.1 описывается подключение шнура программирования.

Соедините шнур последовательной связи между разъемом с маркировкой “RS232 CTRL” на оценочной плате и разъемом COM-порта персонального компьютера как показано на рис.2.2. Проинсталлируйте программу AVR Studio на персональном компьютере. Инструкции по инсталляции и использованию AVR Studio приведены в разделе 4 и разделе 5, соответственно. После запуска AVR Studio автоматически определяется COM-порт с подключенным STK500.

К оглавлению

2.3.2 Программирование целевого AVR-микроконтроллера

STK500 управляется из AVR Studio не ниже версии 3.2. AVR Studio – интегрированная среда проектирования (IDE), предназначенная для разработки и отладки AVR-приложений. AVR Studio содержит средства управления проектом, редактор исходных файлов, симулятор, интерфейс внутрисхемного эмулятора и интерфейс программирования для STK500.

Для того, чтобы запрограммировать hex-файл в AVR-микроконтроллер, выполните команду “STK500” из меню “Tools” программы AVR Studio.

Выберите тип AVR-микроконтроллера из раскрывающегося списка на закладе “Program” и укажите путь к записываемому intel-hex-файлу в поле «Input HEX File».

Нажмите кнопку “Erase Device” (стирание), расположенную на закладке программирования “Program”. Статусный светодиод светиться желтым цветом во время программирования, а после успешного завершения загорается зеленым цветом. После выявления ошибки программирования светодиод загорается красным цветом. См. рекомендации по разрешению проблем в разделе 7.

Рисунок 2.3 Меню программирования STK500 в AVR Studio

Полное описание по использованию интерфейса STK500 в AVR Studio

приведено в разделе 5.

К оглавлению

Раздел 3 Описание аппаратных средств
3.1 Описание светодиодов общего назначения

В набор STK500 входят 8 желтых светодиодов и 8 кнопок без фиксации. Светодиоды и кнопки электрически отделены от остальной части платы за счет подключения к собственным разъемам. Таким образом, они могут быть подключены к AVR-микроконтроллерам через 10-проводной шнур и разъемы портов ввода-вывода. На рисунке 3.4 показано как светодиоды и кнопки могут быть подключены к разъемам портов ввода-вывода. Шнуры должны быть подключены непосредственно между разъемами портов и разъемами светодиодов или кнопок. Шнур не должен скручиваться. Красный проводник шнура указывает на 1 вывод 1. Убедитесь, что шнур подключен к первому выводу каждого разъема. На рисунке 3.2 показано как реализовано управление светодиодом. Данное решение позволяет получить одинаковую интенсивность свечения светодиода при нахождении напряжения питания микроконтроллера в диапазоне 1.8В…6.0В.

Рисунок 3.2- Схема включения светодиода и подключения светодиодов к разъему

Прим.: Порты AVR-микроконтроллеров могут управлять непосредственно светодиодной нагрузкой, как втекающим током, так и вытекающим. Однако, в STK500 используются транзистор и два резистора для поддержания постоянной яркости свечения светодиодов при любом значении напряжения питания микроконтроллера (VTG), а также для выключении светодиодов, когда VTG отсутствует.

К оглавлению

3.2 Описание кнопок общего назначения

Кнопки подключены к разъему по схеме изображенной на рисунке 3.3. При нажатии на кнопку на выводе SWn будет низкий уровень напряжения, а при отпускании – высокий (VTG). Рабочий диапазон напряжения VTG =1.8…6.0В.

Рисунок 3.3 – Схема включения кнопок и подключения к разъему

Прим.: На линиях портов ввода-вывода AVR-микроконтроллеров имеется возможность активизации встроенных подтягивающих резисторов к плюсу питания. Это свойство можно использовать в целях исключения внешнего подтягивающего резистора. В STK500 добавлены внешние подтягивающие резисторы 10 кОм для формирования лог. «1» на выводах SWn при отжатом состоянии кнопок. Резистор 150 Ом выполняет функцию защитного токоограничения, например, в случае ошибочной настройки линий ввода-вывода, связанных с кнопками, на вывод.

К оглавлению

3.3 Подключение светодиодов и кнопок

Любой порт ввода-вывода AVR-микроконтроллера может быть подключен к светодиодам и кнопкам, используя 10-проводной шнур, входящий в состав набора. На разъемы в дополнение к линиям портов выводятся напряжение питания целевого микроконтроллера VTG (VCC) и общий провод GND.

 

Рисунок 3.4 – Подключение светодиодов и кнопок к портам ввода-вывода

К оглавлению

3.4 Разъемы портов

Расположение выводов разъемов и их соответствие линиям портов ввода-вывода показано на рисунке 3.5. Вывод с квадратной маркировкой указывает на вывод 1

Рисунок 3.5 – Расположение и назначение выводов разъемов портов ввода-вывода

Разъем порта Е (PORTE/AUX) содержит специальные сигналы и функции в дополнение к линиям порта Е. Расположение и назначение выводов этого разъема показано на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 – Расположение и назначение выводов разъема порта Е

Ниже приведены специальные функции порта Е:

  • Сигналы PE0 — PE2

    Таблица 3.1- Функции выводов PE0 — PE2

 

ATmega161

AT90S4414/AT90S8515

PE0

PE0/ICP/INT2

ICP

PE1

PE1/ALE

ALE

PE2

PE2/OC1B

OC1B

  • REF: Аналоговое опорное напряжение. Данный вывод связан с выводов AREF микроконтроллера, у которых имеется отдельный вывод питания аналоговой схемы.

  • XT1: Тактовый вывод XTAL 1. Внутренний тактовый сигнал, подаваемый ко всем панелям. Если перемычка XTAL1 снята, этот вывод используется для подключения внешнего тактового сигнала.

  • XT2: Тактовый вывод XTAL 2. Если перемычка XTAL1 снята, то этот вывод используется для подключения внешнего кварцевого резонатора совместно с выводом XT1.

Разъемы подключения кнопок и светодиодов имеют аналогичное разъемам портов ввода-вывода расположение и назначение выводов, которое представлено на рисунках 3.7 и 3.8, соответственно. Квадратная маркировка указывает на вывод 1.

Рисунок 3.7- Расположение и назначение выводов разъема кнопок

Рисунок 3.8 – Расположение и назначение выводов разъема светодиодов

К оглавлению

3.5 Описание интерфейса RS-232 для нужд пользователя

STK500 содержит два порта RS-232. Один порт RS-232 используется для связи с AVR Studio. Другой порт RS-232 можно использовать для связи AVR-микроконтроллера, установленного на панели, с компьютером через его последовательный порт RS-232 (СОМ-порт). Для использования порта RS-232 необходимо выводы УАПП микроконтроллера физически соединить с портом RS-232. Для этого имеется 2-штырьковый разъем с маркировкой “RS232 SPARE” (резервный), связанный с преобразователем уровней интерфейса RS-232. Для соединения этого разъема с выводами УАПП необходимо использовать 2-проводной шнур. выполненное, таким образом, соединение показано на рисунке 3.9. Блок-схема подключения порта RS-232 показана на рисунке 3.10.

3.9-Подключение линий ввода-вывода к УАПП

Рисунок 3.10-Схема подключений выводов УАПП

К оглавлению

3.6 Описание выводов флэш-памяти DataFlash

В состав платы набора STK500 входит микросхема флэш-памяти AT45D021 емкостью 2 Мбит из семейства DataFlash, которая может быть использована для энергонезависимого хранения данных. DataFlash – флэш-память высокой плотности с последовательным программированием через SPI-интерфейс. Полную документацию на микросхемы памяти DataFlash можно найти в секции «флэш-память» на компакт-диске Atmel или веб-сайте корпорации. Микросхема DataFlash может быть подключена к линиям порта ввода-вывода микроконтроллера. Для чего необходимо использовать 4 –штырьковый разъем с маркировкой “DATAFLASH”, который связан с SPI-интерфейсом DataFlash. Для соединения этого разъема с линиями портов ввода-вывода необходимо использовать 2-проводные шнуры из комплекта набора STK500. Также может быть использован 10-проводный шнур, если DataFlash подключается к аппаратному SPI-интерфейсу на порте В (PORTB), встроенного в AVR-микроконтроллер. Подключение линий ввода-вывода показано на рисунке 3.13. Функциональная схема подключения DataFlash к аппаратному SPI-интерфейсу показана на рисунке 3.14. Расположение выводов SPI-интерфейса показано на рисунках 3.11 и 3.12.

Рисунок 3.11- Расположение выводов SPI-интерфейса порта В (для 40-выв. МК)

Рисунок 3.12 — Расположение выводов SPI-интерфейса порта В (для 28-выв. МК с аналоговыми компонентами)

 

Рисунок 3.13 – Подключение линий ввода-вывода к DataFlash для AT90S8515

Рисунок 3.14 — Функциональная схема подключения DataFlash

К оглавлению

3.7 Секция целевых панелей

Модуль программирования состоит из 8 панелей в центре платы набора. В одну из данных панелей необходимо установить целевой AVR-микроконтроллер для программирования и дальнейшего использования в приложении.

Прим.1: Только один микроконтроллер может быть установлен в 
секции целевых панелей. Для флэш-памяти AVR-микроконтроллеров
гарантированная износостойкость составляет 1000 циклов
программирования, однако, фактический срок службы флэш-памяти
намного больше.
Прим.2: Во время установки микроконтроллера в панель обратите 
внимание на правильность ориентации корпуса. Ключи на коротких
сторонах как микроконтроллера, так и панели, должны быть рядом.
Неправильная установка может повредить как сам микроконтроллер,
так и стартовый набор. Секция панелей используется и для
программирования и для запуска и тестирования приложения.

Рисунок 3.15 – Модуль программирования STK500

После установки микроконтроллера в панель может быть выполнено программирование, для чего необходимо использовать AVR Studio и один из предлагаемых методов:

  • Внутрисистемное программирование (ISP) при нормальном напряжении питания.
  • Программирование повышенным напряжением, при котором напряжение питания всегда равно 5В. Допускается подключение цепей VTARGET, RESET, XTAL1 и AREF к секции панелей.

В следующем подразделе описывается методика использования обеих методов программирования. Инструкции по использованию AVR Studio приведены в разделе 5.

К оглавлению

3.7.1 Внутрисистемное программирование (ISP)

Внутрисистемное программирование использует встроенный в AVR-микроконтроллеры последовательный периферийный интерфейс SPI для загрузки кода во флэш-память и ЭСППЗУ микроконтроллера. ISP-программирование требует подключения цепей VCC, GND, RESET и трех сигналов программирования. Все AVR-микроконтроллеры, за исключением AT90C8534, ATtiny11 и ATtiny28, поддерживают ISP-программирование. Программирование может быть выполнено при нормальном рабочем напряжении, обычно 2.7-6.0В. Сигналы с повышенными уровнями в данном случае не требуются. ISP-программатор программирует, как встроенную флэш-память программ, так и ЭСППЗУ для хранения данных. Он также позволяет программировать конфигурационные биты (fuse) для выбора настроек тактирования, длительности задержки при старте и порога детектора понижения напряжения (BOD) для большинства микроконтроллеров.

Программирование повышенным напряжением используют для микроконтроллеров, не поддерживающих ISP-программирование. Некоторые микроконтроллеры требуют такое программирование для программирования некоторых конфигурационных бит. См. инструкции по программированию повышенным напряжением.

Поскольку интерфейс программирования размещается на различных выводах для разных типов микроконтроллеров, то реализовано три разъема для корректной разводки сигналов программирования. 6-пров. шнур из комплекта используется для соединения ISP-сигналов с разъемом ISP-программирования целевого МК. Цветная кодировка и номер разъема используются для определения, какой разъем ISP-программирования целевого МК используется для каждой панели.

В процессе ISP-программирования 6-пров. шлейф должен быть постоянно связан с разъемом, обозначенного как “ISP6PIN”. Если программируемое устройство находиться в синей панели, то соедините другой конец шлейфа к синему разъему целевого ISP-программирования SPROG1. Если программируемое устройство находится в зеленой панели, то используйте зеленый разъем SPROG2. Аналогично для красной панели используйте SPROG3. В таблице 3.2 показано соответствие AVR-микроконтроллеров разъемам SPROG целевого ISP-программирования.

6-пров. шлейф должен соединять непосредственно разъем ISP6PIN с разъемом целевого ISP-программирования SPROG. Шлейф не должен скручиваться. Цветная маркировка провода шлейфа указывает на вывод 1. Убедитесь в правильности соединений разъемов.

При программировании 8-выв. микроконтроллеров обратите внимание, что выв.1 используется и как сброс (RESET) и как линия ввода-вывода PB5 (ATtiny11, ATtiny12 и ATtiny15). Выводы 1 на 8-выв. панелях SCKT3400D1 и SCKT3400D1 подключены к PB5. Поэтому, сигнал RESET, используемый при ISP-программировании, оказывается не подключенным к выв. 1 этих панелей. Подключение данного сигнала должно быть выполнено проводником, соединяющим вывод RST разъема порта Е (PORTE) и вывод PB5 разъема порта В (PORTB).

Таблица 3.2 – Описание панелей AVR-микроконтроллеров

Тип микроконтроллера

Панель STK500

Цвет

Номер

Разъем целевого ISP-программирования

AT90S1200
AT90S2313

SCKT3300D3

Красный

3

SPROG3

AT90S2323
AT90S2343
ATtiny12
ATtiny22

SCKT3400D1

Синий

1

SPROG1. Подключите RST на порте Е (PORTE) к PB5 на порте В (PORTB).
Подключите XTI на порте Е (PORTE) к PB3 (XTAL1 для 2323) на порте В (PORTB).

ATtiny11

SCKT3400D1

Синий

1

Программирование только повышенным напряжением

ATtiny28

SCKT3500D002D

нет

Программирование только повышенным напряжением

AT90S4414
AT90S8515
ATmega161

SCKT3000D3

Красный

3

SPROG3

AT90S4434
AT90S8535
ATmega16
ATmega163
ATmega323

SCKT3100A3

Красный

3

SPROG3

AT90S2333
AT90S4433
ATmega8

SCKT3200A2

Зеленый

2

SPROG2

ATtiny15

SCKT3600A1

Синий

1

SPROG1. Подключите RST на порте Е (PORTE) к PB5 на порте В (PORTB).

Резерв

SCKT3700A1

Синий

1

Панель не используется в данной версии STK500

ATmega103
ATmega128

Используйте модуль надстройки STK501

К оглавлению

Рисунок 3.16 иллюстрирует пример соединений для внутрисистемного программирования AT90S2313. 6-пров. шлейф связывает разъем ISP6PIN с красным разъемом SPROG3 целевого ISP-программирования, а сам микроконтроллер AT90S2313 установлен на панели с красной маркировкой и обозначением “SCKT3100D3”.

Рисунок 3-16 – Пример подключения для программирования AT90S2313

Нет необходимости извлекать 6-пров. шлейф по окончании программирования, т.к. при завершении программирования ISP-программатор не влияет на работу вашей схемы, а связанные с ним сигналы микроконтроллера могут выполнять задуманные Вами функции.

К оглавлению

3.7.2 Программирование повышенным напряжением

В режиме программирования повышенным напряжением на вход сброса (RESET) микроконтроллера подается напряжение 12В. Все AVR-микроконтроллеры поддерживают данный режим программирования, поэтому, после установки микроконтроллера в целевую панель он может быть запрограммирован таким образом. Программирование повышенным напряжением (ППН) реализуется двумя способами: 8-выв. микроконтроллеры используют последовательный интерфейс программирования, а остальные — параллельный. Правильность подключения сигналов программирования к целевому микроконтроллеру обеспечивается шлейфом из комплекта STK500.

В таблице 3.3 обобщены способы программирования и условия при использовании ППН.

3.7.2.1 Программирование повышенным напряжением в параллельном формате

Для использования ППН необходимо соединить сигналы программирования с линиями ввода-вывода целевого микроконтроллера. Два 10-пров. шлейфа могут использоваться для этой цели. С помощью шлейфов необходимо соединить разъем с маркировками «PROG DATA» и «PORTB», а также «PROG CTRL» и «PORTD», как показано на рисунке 3.17.

Таблица 3.3- Установки при программировании повышенным напряжением

Тип микроконтроллера

Панель STK500

Цвет

Номер

Разъем целевого ISP-программирования

AT90S1200
AT90S2313

SCKT3300D3

Красный

3

Параллельное ППН.
Соедините разъемы PROG CTRL и PORTD, а также PROG DATA и PORTB, как показано на рис.3.17.

AT90S4414
AT90S8515

SCKT3300D3

Красный

3

AT90S4434
AT90S8535

SCKT3100A3

Красный

3

ATtiny28

SCKT3500D-

нет

ATmega161

SCKT3000D3

Красный

3

То же, но требуется установка перемычки BSEL2. См. раздел 3.8

ATmega16
ATmega163
ATmega323

SCKT3100A3

Красный

3

AT90S2333
AT90S4433

SCKT3200A2

Зеленый

2

То же, но требуется установка перемычки PJUMP. См. раздел 3.8

ATmega103
ATmega128

Используйте модуль надстройки STK501

То же, но требуется установка перемычки BSEL2. См. раздел 3.8

ATmega8

SCKT3200A2

Зеленый

2

То же, но требуется установка перемычки PJUMP и соединения вывода BSEL2 с PC2. См. разделы 3.8.5 и 3.8.6

AT90S2323
AT90S2343
ATtiny11
ATtiny12
ATtiny22

SCKT3400D1

Синий

1

Последовательное ППН

ATtiny15

SCKT3600A1

Синий

1

Резерв

SCKT3700A1

Синий

1

Панель используется в данной версии STK500

К оглавлению

Рисунок 3.17 – Подключения для программирования повышенным напряжением

Некоторые установки перемычек в STK500 должны быть изменены при использовании ППН. На рисунке 3.18 отображены необходимые установки.

Рисунок 3.18 — Установки перемычек для программирования повышенным напряжением (см. далее)

Последовательность действий при ППН:

  1. Выключите питание
  2. Установите программируемый микроконтроллер в панель в соответствии с таблицей 3.3.
  3. Соедините разъемы PROGDATA и PORTB 10-проводным шлейфом.
  4. Соедините разъемы PROGCTRL и PORTD 10-проводным шлейфом.
  5. Установите перемычку OSCSEL на штырьки 1 и 2 для выбора программного управления тактированием.
  6. Установите перемычку XTAL1 для подключения выхода тактового генератора к микроконтроллеру.
  7. Установите перемычки VTARGET и RESET.
  8. При программировании AT90S2333, AT90S4433 или ATmega8 дополнительно установите обе перемычки PJUMP. Вместо перемычек можно использовать 2-пров. шнур.
  9. При программировании ATmega16, ATmega163, ATmega161, ATmega128 или ATmega323 установите перемычку BSEL2. При программировании ATmega8 соедините штырек BSEL2 с PC2. Вместо перемычек можно использовать 2-пров. шнур.
  10. Отсоедините целевую систему.
  11. Включите питание.
  12. Убедитесь перед программированием, что VTarget= 4.5…5.5В. См. раздел 5.3.5.1.

Полное описание назначений перемычек приведено в разделе 3.8.

Прим.: Удалите аппаратные установки для 
программирования повышенным напряжением перед началом
сессии отладки.

К оглавлению

3.7.2.2 Последовательное программирование повышенным напряжением

8-выв. AVR-микроконтроллеры имеют очень мало линий ввода-вывода, что не позволяет использовать параллельный формат программирования. Поэтому, они программируются в последовательном формате.

Это означает, что для программирования необходимо малое количество подключений. Последовательность аппаратных настроек для последовательного программирования повышенным напряжением следующая:

  1. Выключите питание.
  2. Установите программируемый микроконтроллер в панель в соответствии с таблицей 3.3.
  3. Установите перемычку OSCSEL на штырьки 1 и 2 для выбора программного управления тактированием.
  4. Установите перемычку XTAL1 для подключения выхода тактового генератора к микроконтроллеру.
  5. Установите перемычки VTARGET и RESET.
  6. Используйте один 2-пров. шнур для подключения штырька PB3 (выв. 4) разъема «PORTB» к штырьку XT1 (выв. 7) разъема PORTE/AUX. Это позволит подать тактовый сигнал к AVR-микроконтроллеру.
  7. Используйте другой 2—пров. шнур для соединения штырька PB5 (выв. 6) разъема «PORTB» к штырьку RST (выв. 4) разъема «PORTE/AUX». Это соединение позволяет подключить сигнал сброса к AVR-микроконтроллеру.
  8. Используйте третий 2-пров. шнур для соединения штырьков PB0 и PB2 (выв. 4 и 3) разъема SPROG1 к штырькам DATA0 и DATA2 (выв. 1 и 3) разъема PROG DATA.
  9. Используйте последний 2-пров. шнур для соединения штырька PB1 (выв. 1) разъема «SPROG1» к штырьку DATA1 (выв. 2) разъема «PROG DATA».

После включения питания все готово для программирования. Все соединения проиллюстрированы на рисунке 3.19.

Рисунок 3.19- Подключения при последовательном программировании повышенным напряжением

К оглавлению

3.8 Установки перемычек

Управляющий микроконтроллер и 8 перемычек определяют работу данного стартового набора. В обычном применении эти перемычки должны быть установлены в исходном состоянии. Продвинутый уровень использования набора предполагает задание конфигурации набора, а, следовательно, и снятия/установки различных перемычек. В следующих подразделах описываются установки перемычек и их назначение. Исходные установки перемычек показаны на рисунке 3.20.

Рисунок 3.20 – Начальные установки перемычек

Таблица 3.4 – Описание перемычек

Перемычка

Описание начальной установки

VTARGET

Подключение внутреннего источника VTARGET

AREF

Использование внутриплатного источника опорного напряжения

RESET

Подключение внутриплатной системы сброса

XTAL1

Подключение внутриплатной системы тактирования

OSCSEL

Выбор внутриплатного генератора

BSEL2

Не устанавливается. Используется для программирования повышенным напряжением ATmega8, ATmega16, ATmega161, ATmega163, ATmega128, and ATmega323

PJUMP

Не устанавливается. Используется для программирования повышенным напряжением AT90S2333, AT90S4433 и ATmega8

К оглавлению

3.8.1 Установка целевого напряжения VTARGET

Напряжение VTARGET – напряжение питания целевого AVR-микроконтроллера. Оно может программироваться из AVR Studio или подаваться от внешнего источника питания. Если перемычка VTARGET установлена, то используется встроенный источник питания. Встроенный источник питания имеет регулируемый выход в диапазоне 0 – 6В и управляется из AVR Studio. Перед изменение данного напряжения всегда проверяйте в документации на микроконтроллер диапазон рабочего напряжения.

Встроенный источник питания может быть нагружен на ток до 0.5А. См. приложение А.

Если перемычка VTARGET снята, то питание микроконтроллера (VCC) должно быть подано от внешнего источника через штырек VTG любого разъема «PORTх». Рисунок 3.21 иллюстрирует назначение перемычки VTARGET.

При использовании внешнего источника VTARGET, пользователь должен установить VTARGET больше уровня аналогового опорного напряжения AREF. Не забудьте подключить общий провод (GND) при использовании внешнего источника VTARGET.

Рисунок 3.21- Назначение перемычки VTARGET

Управляющий микроконтроллер (МК) в STK500 регулирует целевое напряжение используя встроенную широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). На рисунке 3.22 показана внутренняя организация для получения сигнала VTARGET.

Рисунок 3.22- Функциональная схема формирования VTARGET

Прим.: Зеленый светодиод светиться при наличии 
напряжения на линии VTG. Программирование и отладка
микроконтроллера не возможна без напряжения VTG.

Встроенный источник VTarget имеет защиту от короткого замыкания. Если для VTarget установлено значение выше 0.3В, а АЦП управляющего МК определяет, что фактически оно меньше 0.3В, то с задержкой 80 мс микроконтроллер выключит стабилизатор напряжения VTarget и встроенный источник AREF. При этом, статусный светодиод быстро мигает.

При использовании внешнего источника VTarget STK500 также определяет отключение, как ложное короткое замыкание. Возможно исключить данную сигнализацию, если в AVR Studio установить уровень встроенного VTarget ниже 0.3В.

К оглавлению

3.8.2 Аналоговое опорное напряжение AREF

Аналоговое опорное напряжение (AREF) может использоваться как опорный источник для встроенного аналогово-цифрового преобразователя. Если перемычка AREF установлена, то встроенный опорный источник подключен к выводу AREF AVR-микроконтроллеров. AVR Studio может программировать выходное напряжение аналогового опорного источника в диапазоне 0 — 6.0В, но не выше VTARGET.

При снятии перемычки AREF напряжение AREF должно быть подано от внешнего источника через штырек AREF разъема PORTE/AUX (рисунок 3.6). На рисунке 3.23 иллюстрируется назначение перемычки AREF.

При использовании внешнего источника AREF пользователь должен сам следить, чтобы уровень VTARGET не был ниже уровня AREF. Это можно легко выполнить путем считывания напряжения VTG в AVR Studio перед установкой уровня AREF.

К оглавлению

Рисунок 3.23 – Назначение перемычки AREF

Управляющий микроконтроллер STK500 регулирует выходное напряжение опорного источника, используя ШИМ. Сигнал AREF AVR-микроконтроллеров доступен на разъеме PORTE. Он может использоваться для подключения внешнего опорного источника AREF. На рисунке 3.24 показана функциональная схема формирования сигнала AREF.

Рисунок 3.24 – Функциональная схема формирования сигнала AREF

Управляемое из AVR Studio опорное напряжение может использоваться как вход аналогового компаратора или измерения для встроенного в микроконтроллер АЦП. Вход AREF AVR-микроконтроллеров может быть соединен с VTG.

Выход источника AREF имеет защиту от короткого замыкания. Если значение AREF выставлено на уровне не менее 0.3В, а управляющий микроконтроллер определил, что фактически оно менее 0.3В в течение 80 мс, то управляющий микроконтроллер выключает источник AREF. При обнаружении короткого замыкания статусный светодиод мигает с малой частотой. AREF также выключается при обнаружении короткого замыкания цепи VTarget (для сохранения правильности соотношений этих напряжений при защитном отключении VTarget). В этом случае статусный светодиод мигает быстро.

К оглавлению

3.8.3 Установки сброса RESET

Перемычка RESET манипулирует с сигналом сброса RESET в STK500. При внутрисистемном программировании целевого МК на панели, управляющий микроконтроллер программирует AVR микроконтроллер без связи с внешним приложением. Если перемычка RESET установлена, то управляющий МК управляет сигналом RESET AVR-микроконтроллера. Если перемычка RESET снята, то внутренний сигнал сброса RESET отключен. Эту функцию полезно использовать с макетом приложения, использующего внешнюю организацию сброса.

Перемычка RESET обязательно устанавливается при программировании повышенным напряжением. При использовании внешней схемы сброса необходимо обеспечить управляемость этой линии главным микроконтроллером при программировании. Кнопка сброса RESET отключена, если снята перемычка RESET. На рисунке 3.25 показано назначение перемычки RESET.

Рисунок 3.25 – Назначение перемычки RESET

Управляющий микроконтроллер STK500 управляет сигналом сброса RESET целевого микроконтроллера. Сигнал сброса RESET доступен на штырьке разъема PORTE/AUX, который может использоваться для подключения внешней схемы сброса. Рисунок 3.26 иллюстрирует механизм внутреннего формирования сигнала сброса RESET.

К оглавлению

Рисунок 3.26 – Функциональная схема формирования сигнала RESET

Прим.: В процессе программирования повышенным напряжением 
в STK500 к входу RESET AVR –прикладывается напряжение 12В.
Поэтому, внешняя схема сброса должна быть отсоединена перед
программированием повышенным напряжением.

При построении внешней схемы сброса обычно используется подтягивающий резистор к плюсу питания. Типовая схема внешнего сброса показана на рисунке 3.27.

Рисунок 3.27 – Подключение внешнего сигнала сброса

При малом значении подтягивающего резистора (<4.7 кОм) STK500 не сможет сформировать низкий уровень на линии RESET.

К оглавлению

 

3.8.4 Установки параметров тактирования: перемычки XTAL1 и OSCSEL

STK500 поддерживает несколько конфигураций схемы тактирования AVR-микроконтроллера. Перемычки XTAL1 и OSCSEL позволяют задать настройки тактирования. OSCSEL задает какой сигнал подключается к выводу XTAL1 AVR-микроконтроллера.

При установке перемычки XTAL1 используется внутренняя система тактирования STK500 для синхронизации целевого AVR-микроконтроллера. Если перемычка XTAL1 извлекается, то внутренняя система тактирования отключается. В этом случае для тактирования микроконтроллера должен использоваться внешний тактовый сигнал или кварцевый резонатор. Рисунок 3.28 иллюстрирует назначение перемычки XTAL1.

Рисунок 3.28 – Назначение перемычек XTAL1

Если перемычка XTAL1 снята, то должен использоваться внешний источник тактирования или кварцевый резонатор. Подключение осуществляется через разъем PORTE, как показано на рисунке 3.30.

При установке перемычки XTAL1 используется встроенная в STK500 система тактирования целевого AVR-микроконтроллера. Встроенная система тактирования использует либо кварцевый резонатор, устанавливаемый в панели на плате STK500, либо программно-управляемый тактовый сигнал, формируемый управляющим микроконтроллером. Частота программно управляемого генератора задается в диапазоне 0…3.68 МГц. По умолчанию эта частота равна 3.68 МГц. В разделе 5.3.5.3 описывается методика установки частоты в AVR Studio.

Если используется программно-управляемый источник тактового сигнала STK500 у AVR-микроконтроллера с помощью конфигурационных бит необходимо задать опцию источника тактирования “external clock” (внешний тактовый сигнал). В этом случае задержка при запуске микроконтроллера будет минимальной. Более детально о задержках при запуске необходимо смотреть в документации на AVR-микроконтроллер. В подразделе 5.3.2 объясняется назначение конфигурационных бит для задания источника тактирования. Обратите внимание, что не у всех AVR-микроконтроллеров поддерживаются конфигурационные биты, позволяющих выбрать между кварцевым резонатором и генератором в качестве источника тактирования.

Выбор встроенной системы тактирования осуществляется установкой перемычки OSCSEL. На рисунке 3.29 показано назначение перемычки OSCSEL. Встроенный генератор может работать с керамическим или кварцевым резонаторами на частоты 2 — 20 МГц.

К оглавлению

Рисунок 3.29 – Назначение перемычки OSCSEL

При программировании AVR-микроконтроллеров повышенным напряжением перемычка OSCSEL должна быть установлена на выводы 1 и 2, что дать управляющему микроконтроллеру функцию управления тактированием. Детально это описывается в подразделе 3.7.2.

Прим.: В реальных приложениях, где к микроконтроллеру подключен 
кварцевый резонатор, нет необходимости использовать внешний
генератор. В STK500 установлено 8 панелей для поддержки различных
типов AVR-микроконтроллеров. Ко всем панелям подключается один и
тот же тактовый сигнал. Протяженность проводников в этой системе
усложняет работу встроенного в AVR-микроконтроллер генератора
совместно с удаленным кварцевым резонатором, поэтому, используются
внешний кварцевый генератор. Генератор в STK500 имеют широкий
диапазон питающих напряжений 1.8…6.0В для совместной работы с
целевым микроконтроллером.
3.8.5 Перемычка BSEL2

Перемычка BSEL2 позволяет подключить сигнал «Byte Select 2» для программирования повышенным напряжением ATmega8, ATmega16, ATmega161, ATmega163, ATmega128 и ATmega323. Перемычка BSEL2 устанавливается только при программировании повышенным напряжением микроконтроллеров ATmega16, ATmega161, ATmega163, ATmega128 или ATmega323. При использовании ATmega8 необходимо соединить правый штырек BSEL2 с PC2 в целевой области (См. рисунок 3.31). Назначение сигнала «Byte Select 2» смотрите в документации на соответствующий микроконтроллер в разделе «Программирование».

Рисунок 3.31 – Подключение BSEL2 для ATmega8

К оглавлению

3.8.6 Перемычки PJUMP

Перемычки PJUMP подключают линии, необходимые для программирования повышенным напряжением микроконтроллеров AT90S2333, AT90S4433 и ATmega8. Поэтому, данные перемычки устанавливаются только в этом случае, а при отладке и внутрисистемном программировании указанных микроконтроллеров должны быть сняты. Рисунок 3.32 иллюстрирует правило установки перемычек PJUMP.

Рисунок 3.32 – Размещение перемычек PJUMP

К оглавлению

3.9 Разъемы расширения

STK500 имеет два разъема расширения, установленных по обе стороны от модуля программирования. Все порты ввода-вывода AVR-микроконтроллера, сигналы программирования и управляющие сигналы присутствуют на выводах этих разъемов. Разъемы расширения позволяют легко подключить макеты приложений к STK500. Размещение и назначение выводов данных разъемов показано на рисунках 3.34 и 3.35.

Рисунок 3.33 — Разъемы расширения

Рисунок 3.34 – Расположение выводов разъема расширения 0

Рисунок 3.35 – Расположение выводов разъема расширения 1

К оглавлению

3.9.1 Описание сигналов

Сигналы AUXI1, AUXI0, AUXO1 и AUXO0 зарезервированы для будущих функций. Не подключайте эти сигналы к Вашему приложению.

Сигналы DATA[7:0] и CT[7:1] также доступны на разъемах программируемых данных «Prog Data» и управления программированием «Prog Ctrl». Данные сигналы и разъемы описываются в разделе 3.10.

Сигнал BSEL2 – тот же, что и на перемычке BSEL2. Данный сигнал описан в параграфе 3.8.5.

Сигналы SI, SO, SCK и CS подключены к флэш-памяти DataFlash. Использование DataFlash описано в параграфе 3.6.

NC означает, что данный вывод ни к чему не подключен.

Остальные сигналы эквивалентны сигналам, присутствующим на разъемах портов PORTA-E (см. раздел 3.4).

Прим.: Сигналы DATA, CT и AUX имеют уровни 5В КМОП логики. 
Для этих сигналов не выполняется преобразование уровня к VTG.

К оглавлению

3.10 Разъемы Prog Ctrl и Prog Data

Разъемы Prog Ctrl (управление программированием) и Prog Data (программируемые данные) используются для программирования повышенным напряжением целевого AVR-микроконтроллера. Расположение разъемов показано на рисунке 3.33. При параллельном программировании повышенным напряжением сигналы Prog Ctrl подключаются к порту D целевого микроконтроллера. Сигналы Prog Data подключаются к порту B. См. параграф 3.7.2 для изучения программирования повышенным напряжением. Расположение выводов разъемов Prog Ctrl и Prog Data показано на рисунках 3.36 и 3.37. Детальная информация о программировании микроконтроллеров повышенным напряжением смотрите в разделе «Программирование» документации на используемый микроконтроллер.

Прим: Сигналы Prog Ctrl и Data подключаются непосредственно к 
управляющему микроконтроллеру без преобразования уровней.
Это означает, что эти сигналы имеют уровень 5В-логики.

Рисунок 3.36 – Расположение выводов разъема управления программированием «Prog Ctrl»

Сигналы Prog Ctrl обычно используются как управляющие сигналы при параллельном программировании повышенным напряжением AVR-микроконтроллеров.

Прим.: Все сигналы Prog Ctrl имеют уровни 5В КМОП-логики. 
Для них не выполняется преобразование к уровню VTG.

Рисунок 3.37 – Расположение выводов разъема программируемых данных «Prog Data»

Сигналы Prog Data используются как шина данных при параллельном программировании повышенным напряжением AVR-микроконтроллеров. При ISP-программировании сигнал DATA5 используется как MOSI, DATA6 как MISO, а DATA7 как SCK.

Прим.: Все сигналы Prog Data имеют уровни 5В КМОП-логики. 
Для не выполняется преобразование к уровню VTG.

К оглавлению

3.11 Прочие аппаратные компоненты

STK500 имеет 2 кнопки специального назначения и 3 светодиода для индикации состояния. В следующих подразделах описываются их особенности. Рисунок 3.38 показывает место установки данных компонентов.

Рисунок 3.38 – Специальные кнопки и светодиоды индикации состояния

К оглавлению

3.11.1 Кнопка сброса «RESET»

Нажатие на кнопку RESET приводит к сбросу целевого микроконтроллера. Кнопка RESET не влияет на управляющий микроконтроллер. Если перемычка RESET не установлена, то кнопка RESET не влияет на работу целевого МК.

К оглавлению

3.11.2 Кнопка «PROGRAM» для обновления ПО

Новые версии AVR Studio могут обновить программу управляющего микроконтроллера STK500. При обнаружении старой версии программы STK500 AVR Studio обновить флэш-память управляющего микроконтроллера. Для инициации этой функции пользователю необходимо нажать на кнопку PROGRAM после подачи питания на STK500.

К оглавлению

3.11.3 Основной индикатор питания

Основной индикатор питания — красный светодиод, непосредственно подключенный к основному источнику питания STK500. Данный индикатор должен непрерывно светиться после подачи питания на STK500.

К оглавлению

3.11.4 Индикатор целевого напряжения

Индикатор целевого напряжения- светодиод, связанный с линией питания VCC (VTG) целевого микроконтроллера. Индикатор непрерывно светиться , когда на целевых панелях присутствует напряжением питания микроконтроллера.

К оглавлению

3.11.5 Статусный светодиод

Статусный светодиод – 3-цветный светодиод. При программировании он желтый . После успешного завершения программирования он становится зеленым . Красный цвет свечения индицирует, что программирование было прервано . Если программирование не может успешно завершиться, то см. раздел 7. При старте статусный светодиод меняет свое состояние от красного, через желтый, к зеленому для индикации готовности управляющего микроконтроллера.

К оглавлению

Раздел 4 Инсталляция AVR Studio

AVR Studio –интегрированная среда проектирования (IDE)- идеальное программное обеспечение для любых разработок с использованием AVR-микроконтроллеров. В него входят редактор, ассемблер, отладчик, а также управляющие программы для всех эмуляторов AVR-микроконтроллеров и набора STK500.

Для инсталляции AVR Studio вставьте компакт-диск Atmel в компьютер и перейдите в папку Products -> AVR 8-bit RISC -> Software. Скопируйте файл “AVRstudio.exe” в любую свободную папку на жестком диске.

Запустите файл “AVRstudio.exe”. Данный файл является самораспаковывающимся архивом, который копирует необходимые для инсталляции файлы в текущую директорию. Запустите файл “Setup.exe” и следуйте за рекомендациями в процессе инсталляции.

Прим.: Для поддержки STK500 требуется AVR Studio версии 3.2 и выше. 

К оглавлению

Раздел 5 Использование AVR Studio

5.1 Программное обеспечение под Windows

В данном разделе представляется программа, поддерживающая STK500, и даются подробные описания по программируемым параметрам.

5.2 Запуск программы AVR Studio

В качестве программного приложения, используемого для связи с платой STK500, используется AVR Studio версии не ниже 3.2. Информация по инсталляции данной программы представлена в разделе 4. После завершения инсталляции запуск AVR Studio осуществляется двойным щелчком на иконке . Если в процессе инсталляции приняты рекомендуемые параметры, то ярлык для запуска программы находиться в Пуск?Программы?Atmel AVR Tools.

5.2.1 Запуск STK500

Нажатие на кнопку на панели инструментов AVR Studio приводит к запуску пользовательского интерфейса STK500 , как показано на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 — AVR Studio с пользовательским интерфейсом STK500

К оглавлению

5.3 Пользовательский интерфейс STK500

Пользовательский интерфейс STK500 выполняет функции управления платой STK500. Доступные настройки разделены на 6 окон, каждое из которых вызывается щелчком на соответствующей закладке. В зависимости от выбранного типа микроконтроллера определяется доступный набор функций по выбору и установкам. Недоступные функции отделяются серым цветом.

5.3.1 Установки окна “Program” (программирование)

Установки программирования разделены на 5 областей.

5.3.1.1 Поле программируемого устройства «Device»

В данном поле из раскрывающегося списка необходимо выбрать тип целевого микроконтроллера. Сюда же входит кнопка стирания памяти микроконтроллера «Erase Device» (флэш-память и ЭССПЗУ).

5.3.1.2 Поле задания режима программирования «Programming Mode»

В данном поле задается режим программирования. Для устройств, поддерживающих возможность только программирования повышенным напряжением, опция ISP-программирования будет отделена серым цветом. Если оба режима программирования доступны, то укажите необходимый режим. Установка флажка “Erase Device Before Programming” активизирует полезную функцию стирания памяти программ перед программированием, а при установке флажка “Verify Device After Programming” STK500 будет выполнять проверку правильности записанной информации (распространяется не только на флэш-память, но и на ЭСППЗУ).

5.3.1.3 Поле программирования флэш-памяти «Flash»

Если при запуске пользовательского интерфейса STK500 в AVR Studio не был загружен какой-либо проект, то опция “Use Current Simulator/Emulator FLASH Memory” (использовать текущий эмулятор/симулятор флэш-памяти) будет отделена серым цветом. Если проект был открыт, то данная опция позволит записать во флэш-память содержимое окна Flash Memory view (просмотр флэш-памяти) из AVR Studio. Более детальную информацию о просмотре содержимого памяти в AVR Studio можно найти в файле помощи к AVR Studio.

К оглавлению

Если не было запущено проекта или необходимый hex-файл хранится отдельно, используйте кнопку “Input HEX File” (входной hex-файл). После нажатия укажите путь к файлу и его имя. Файл должен быть создан в формате “Intel-hex” или “extended Intel-hex”.

Рисунок 5.2 – Окно программирования

5.3.1.4 Поле программирования ЭСППЗУ «EEPROM» (ЭСППЗУ- электрически стираемое перепрограммируемое запоминающее устройство)

Если пользовательский интерфейс STK500 открыт без предварительного открытия проекта AVR Studio, то опция “Use Current Simulator/Emulator EEPROM Memory” будет не доступна. Если проект был открыт, то данная опция позволит записать в ЭСППЗУ содержимое окна EEPROM Memory view (просмотр ЭСППЗУ). Более подробная информация о данном окне приведена в файле помощи AVR Studio.

Если не было запущено проекта или необходимый hex-файл хранится отдельно, используйте кнопку “Input HEX File” (входной hex-файл). После нажатия укажите путь к файлу и его имя. Файл должен быть создан в формате “Intel-hex” или “extended Intel-hex”.

К оглавлению

5.3.2 Окно “Fuses” установки бит конфигурации

В окне “Fuses” представлены доступные для выбранного типа микроконтроллера конфигурационные биты. Некоторые из них становятся доступными только в режиме программирования повышенным напряжением. Тем не менее даже в режиме ISP-программирования данные биты отображаются, но воздействовать на них не имеется возможности. При нажатии кнопки “Read” считываются текущие установки доступных бит из микроконтроллера, а при нажатии “Write” происходит запись текущих установок окна в микроконтроллер. Наличие флажка возле бита конфигурации означает, что данная конфигурация разрешена, а в памяти значение этого бита запрограммировано как 0. Обратите внимание, что на состояние бит конфигурации не влияет команда стирания памяти микроконтроллера (“Erase Device”). Детальная информация о доступных конфигурационных битах в различных режимах программирования, а также их назначении приведена в документации на соответствующий микроконтроллер.

Рисунок 5.3 – Окно конфигурационных бит

К оглавлению

5.3.3 Окно “LockBits” установки бит защиты программы

По аналогии с окном “Fuses” окно “LockBits” показывает какие режимы защиты программы доступны для выбора при заданном типе микроконтроллера. Все биты защиты доступны как в режиме ISP-программирования, так и в режиме программирования повышенным напряжением. Режим защиты задается комбинацией нескольких бит защиты. Над данными битами позволяет манипулировать пользовательский интерфейс STK500 автоматически, при выборе желаемого режима защиты. Как только указан режим защиты, в дальнейшем нет возможности снижения уровня защиты. При возникновении такой потребности необходимо стереть все биты защиты путем выполнения стирания памяти Erase Device в окне Program, что дополнительно вызовет стирание и флэш-памяти программ и ЭСППЗУ. Существует одно исключение: Если у целевого микроконтроллера запрограммирован конфигурационный бит “EESAVE”, то содержимое ЭСППЗУ будет сохраняться даже при выполнении команды стирания памяти.

Рисунок 5.4 – Окно бит защиты программы

К оглавлению

5.3.4 Окно прочих установок “Advanced”

Окно “Advanced” представляет собой два поля для идентификации параметров микроконтроллера, не вошедших в предыдущие окна.

5.3.4.1 Поле сигнатурных байт «Signature Bytes»

Нажатие на кнопку считывания сигнатуры “Read Signature” приводит к считыванию из микроконтроллера и отображению сигнатурных байт. Сигнатурные байты используются для идентификации микросхемы и ее производителя. После считывания сигнатуры программа проверяет ее на соответствие выбранному типу микроконтроллеру. Детальная расшифровка сигнатурных байт приводиться в документации на микроконтроллер.

Рисунок 5.5 – Окно прочих параметров

К оглавлению

5.3.4.2 Поле калибровочного байта генератора «Oscillator Calibration Byte»

Калибровочный байт записывается в микроконтроллер на стадии производства и, поэтому, доступен только для чтения. Данное значение используется в программе для записи в регистр OSCCAL для подстройки на номинальную частоту встроенного RC-генератора.

5.3.4.3 Считывание калибровочного байта

Нажатие на кнопку “Read Cal. Byte” приводит к отображению на экране его значения в текстовом поле “Value”. Обратите внимание, что значение данного байта не возможно определить автоматически при выполнении программы, а необходимо вручную записать по указанному адресу в памяти микроконтроллера. Если данная опция отделена серым цветом, то это означает, что в выбранном микроконтроллере нет встроенного подстраиваемого RC-генератора.

5.3.4.4 Запись калибровочного байта

Поскольку значение калибровочного байта не возможно определить автоматически при выполнении программы, то пользователь должен вручную записать его, предварительно указав адрес во флэш-памяти или ЭСППЗУ. Адрес задается в текстовом поле “Write Address”. С помощью переключателя “Flash” , “Eeprom” выбирается получатель данных, а затем нажимается кнопка “Write to Memory” для записи калибровочного байта по указанному адресу.

 

К оглавлению

 

 

5.3.5 Окно настроек платы “Board”

Окно “Board” позволяет изменить рабочие условия на плате STK500. Для изменения доступны следующие параметры: VTARGET, AREF и частота генератора.

Интерфейс задания параметров очень гибкий и позволяет задать рабочие условия, выходящие за рамки рекомендуемых параметров для микроконтроллера. Выполнять это не рекомендуется, т.к. может привести к выходу микроконтроллера из строя. Узнать информацию о рекомендуемых рабочих условиях можно в документации на интересующий тип микроконтроллера.

К оглавлению

Рисунок 5.6 – Окно управления платой

5.3.5.1 VTARGET

VTARGET управляет напряжением питания целевой платы (микроконтроллера). Задать напряжение питания можно в диапазоне 0…6В с шагом 0.1В путем перемещения ползунка либо заданием числового значения в текстовом окне. См. документацию на микроконтроллер для уточнения диапазона рабочего напряжения. Для считывания установленного на плате напряжения необходимо нажать кнопку “Read Voltages”, а для установки нового значения нажать кнопку “Write Voltages”.

Физическое подключение напряжения VTARGET показано на рисунке 3.22.

5.3.5.2 AREF

AREF управляет аналоговым опорным напряжением, которое используется встроенным в микроконтроллер аналогово-цифровым преобразователем. Данный параметр необходимо настраивать только для микроконтроллеров, имеющих встроенный АЦП. Данное напряжение задается в диапазоне 0..6В с шагом 0.1В путем перемещения ползунка или путем введения числового значения в текстовом поле. Перед установкой уточните в документации на микроконтроллер рабочий диапазон для данного напряжения. Значения как VTARGET, так и AREF считываются путем нажатия кнопки “Read Voltages”, а записываются нажатием кнопки “Write Voltages”.

Не возможно установить напряжение AREF выше напряжения VTARGET, т.к. это может привести к выходу из строя микроконтроллера.

Физическое подключение AREF показано на рисунке 3.24.

5.3.5.3 Поле настроек генератора «Oscillator»

Плата STK500 использует схему программируемого генератора, которая формирует широкий диапазон тактовых частот для целевого микроконтроллера.

Т.к. невозможно генерировать сигнал с произвольно заданным числовым значением частоты, то пользовательский интерфейс STK500 позволяет вычислить ближайшую доступную частоту при введении желаемой, что отображается в текстовом поле «Closest Attainable Freq.». Также из раскрывающегося списка можно выбрать фиксированные частоты 32.7 кГц, 1.23 МГц, 1.84 МГц, 3.69 МГц (макс. частота) или вообще остановить генератор (stopped). Чтение/запись частот генератора осуществляется нажатием соответствующих кнопок Read Osc./Write Osc..

К оглавлению

5.3.6 Окно управления функциями автоматизации “Auto”

При программировании нескольких микроконтроллеров одним и тем же программным кодом функция “Auto” выступает в качество полезного инструмента по автоматизации последовательности действий при программировании. Действия представлены в виде списка в порядке очередности их выполнения (при активизации). Для разрешения выполнения действия его необходимо пометить флажком. Например, если отмечено только действие “Program FLASH” , то после нажатия кнопки “Start” будет произведена запись во флэш-память в соответствии с настройками в окне “Program”. Все действия используют настройки в пределах пользовательского интерфейса STK500.

Рисунок 5.7 – Окно управления функциями автоматизации

Проверка выполненных действий может быть осуществлена использованием функции записи в журнал “Log to file”, которые в этом случае записываются в текстовый файл.

5.3.6.1 Настройка функции автопрограммирования

Укажите действия, желаемые для исполнения STK500. Типичная последовательность действий, при которой сначала стирается память, а затем выполняется программирование, показана на рисунке 5.7. Вначале произведено стирание, затем программирование обоих видов памяти с проверкой после записи и в завершение программируются биты защиты и конфигурации. Для повторного выполнения заданной последовательности достаточно нажать на кнопку “Start”. Это позволяет исключить ошибки, возникающие при многократном выполнении повторяющихся действий.

5.3.6.2 Запись процесса автопрограммирования в журнал

При активизации функции “Log to file” все выполняемые действия будут записаны в текстовый файл. Выбрать или создать файл можно нажатием кнопки “Browse” и в дальнейшем указать путь и имя имеющегося или создаваемого файла. Последовательность выполняемых действий будет фиксироваться в указанном файле, который в дальнейшем можно просмотреть и отредактировать простым текстовым редактором.

К оглавлению

5.3.7 Поле истории

Поле истории находится внизу пользовательского интерфейса STK500. В этом окне отображен диалог между AVR Studio и STK500. При выполнении каждой команды содержимое данного поля обновляется.

Рисунок 5.8 – Окно истории

К оглавлению

5.4 Поддержка параметров в командной строке

Программа для STK500 с поддержкой командной строки DOS полезна для программирования STK500 через внешний редактор или при программировании в производственных условиях. Простой bat-файл позволит автоматизировать процесс программирования. Для вызова помощи необходимо выполнить “STK500 -?”.

Программа возвращает ERRORCODE 0, если указанные действия выполнены успешно или ERRORCODE 1, если действие прервано.

Ключи командной строки:

[-d device name] [-m s|p] [-if infile][-ie infile] [-of outfile][-oe outfile] [-s] [-O] [-Sf addr] 
[-Seaddr] [-e] [-p f|e|b][-r f|e|b] [-v f|e|b] [-l value]
[-L value] [-y] [-f value] [-E value][-F value] [-G value] [-q] [-x value][-af start,stop] [-ae start,stop][-c port] [-ut value] [-ua value][-wt] [-wa] [-b h|s] [-! freq] [-t][-g] [-z] [-h|?]

К оглавлению

5.5 Параметры

d

 

Наименование МК. Указывается при программировании. См. список ниже.

m

 

Режим программирования

s

Последовательный (по умолчанию)

p

Параллельный

if

 

Имя hex-файла для записи во флэш-память

ie

 

Имя hex-файла для записи в ЭСППЗУ

of

 

Имя записываемого hex-файла при чтении из флэш-памяти

oe

 

Имя записываемого hex-файла при чтении из ЭСППЗУ

s

 

Чтение сигнатуры

O

 

Чтение калибровочного байта встроенного генератора

Sf

addr

Запись калибровочного байт во флэш-память по адресу «addr»

Se

addr

Запись калибровочного байт в ЭСППЗУ по адресу «addr»

e

 

Стирание памяти

p

 

Программирование

f

флэш-памяти

e

ЭСППЗУ

b

флэш-памяти и ЭСППЗУ

r

 

Чтение

f

флэш-памяти

e

ЭСППЗУ

b

флэш-памяти и ЭСППЗУ

v

 

Проверка после записи

f

флэш-памяти

e

ЭСППЗУ

b

флэш-памяти и ЭСППЗУ

l

value

Установка байта защиты по значению «value» в 8-разрядном 16-ричном формате (00-FF)

L

value

Сравнение байта защиты с значением «value» в 8-разрядном 16-ричном формате (00-FF)

f

value

Установка конфигурационных байт по значению «value» в 16-разрядном 16-ричном формате (0000-FFFF)

E

value

Установка расширенного конфигурационного байта по значению «value» в 8-разрядном 16-ричном формате (00-FF)

F

value

Сравнение конфигурационных байт со значением «value» в 16-разрядном 16-ричном формате (0000- FFFF)

G

value

Сравнение расширенного конфигурационного

байта со значением «value» в 8-разрядном 16-ричном формате (00- FF)

q

 

Чтение конфигурационных байт

x

0x00-0xff

Заполнить неиспользуемое пространство памяти значением 0x00-0xff. По умолчанию свободное пространство не программируется

af

start,stop

Диапазон адреса флэш-памяти.

Определяет диапазон адреса для дальнейших действий (по умолчанию вся флэш-память)

ae

start,stop

Диапазон адреса ЭСППЗУ. Определяет диапазон адреса для дальнейших действий (по умолчанию все ЭСППЗУ)

c

com1… com8

Выбор коммуникационного порта.

По умолчанию ищется порт с подключенным STK500

ut

0.0-6.0

Установка целевого напряжения VTARGET в вольтах.

ua

0.0-6.0

Установка опорного аналогового

напряжения AREF в вольтах.

wt

 

Считать текущее значение VTARGET

wa

 

Считать текущее значение AREF

b

 

Определить код версии

h

аппаратного обеспечения

s

программного обеспечения

!

0…3690000

Установка частоты тактового генератора в Гц

t

 

Считывание частоты тактового генератора

g

 

Работа без выдачи сообщений

z

 

Не показывать индикатор прогресса

h или ?

 

Вызов справки (перечисление

вышеописанных параметров)


Рисунок 5.9 – Пример задания параметров

К оглавлению

Раздел 6 Внутрисистемное программирование внешней системы

STK500 может использоваться как программатор AVR-микроконтроллеров, установленных в других устройствах. Для этого имеется два разъема ISP-программирования с различным расположением выводов: 6-выв. и 10-выв. Оба разъема поддерживаются STK500.

Рисунок 6.1 – Расположение и назначение выводов 6-выв. разъема ISP-программирования

Рисунок 6.2 – Расположение и назначение выводов 10-выв. разъема ISP-программирования

Выберите тип устройства для программирования, так же как при программировании в STK500. Напряжение VCC программируемого устройства обнаружит STK500 и в дальнейшем будет корректно выполнять преобразование уровней.

Прим.: Если внешнее приложение использует собственный источник 
VTG, то перемычка VTARGET должна быть снята перед подключением
STK500 к этому приложению. В противном случае STK500 может быть
поврежден.

К оглавлению

Раздел 7 Рекомендации по устранению неполадок

Проблема

Причина

Решение

Красный индикатор питания не светится

Шнур питания не подключен

Подключите шнур питания к разъему на плате набора

Используется неправильный источник питания

Проверьте параметры источника питания. Он должен формировать постоянное напряжение 10-15В и обладать нагрузочной способностью 500 мА

Выключатель питания разомкнут

Замкните выключатель питания

Предварительно запрограммированная программа на влияет на состояние светодиодов

Отсутствует микроконтроллер в панели

Вставьте микроконтроллер в правую панель

Светодиоды не подключены к портам ввода-вывода

Соедините между собой разъемы светодиодов и порта D 10-пров. шнуром

Стерта флэш-память микроконтроллера

Подключите STK500 к компьютеру и перепрограммируйте микроконтроллер

Микроконтроллер не программируется

Не подключен шнур последовательного программирования к компьютеру

Подключите этот шнур к СОМ-порту компьютера и порту RS232 CTRL набора STK500

Микроконтроллер ошибочно вставлен в другую панель

Проверьте в какую панель необходимо установить данный микроконтроллер

Микроконтроллер неправильно ориентирован в панели

Установите микроконтроллер так, чтобы ключи микроконтроллера и панели были с одной стороны

Разъем ISP-программирования не задействован

Подключите гибкий 6-пров. шнур между разъемами ISP6PIN и SPROG

Неверно установлены перемычки

Установите исходные установки перемычек

Установлены биты защиты программы в микроконтроллере

Очистите память (Erase Device) перед программированием

Установлен конфигурационный бит отключения сброса

Проверьте состояние данного бита

Несогласованность быстродействий программатора и микроконтроллера

Проверьте настройки генератора. Частота программатора не должна превышать частоту тактирования микроконтроллера

Малая величина подтягивающего резистора линии сброса

Убедитесь, что подтягивающий резистор имеет номинал не менее 4.7 кОм

AVR Studio не обнаруживает STK500

Не подключен шнур последовательной связи или нет питания

Убедитесь в подключении шнура и проверьте наличие питания

СОМ-порт компьютера используется другим приложением

Закройте программы, которые могут использовать СОМ-порт или используйте другой СОМ-порт

AVR Studio не обнаруживает СОМ-порт

Отключите автоопределение СОМ-порта в AVR Studio (Tools->STK500->Advanced->COM Port Settings) и принудительно укажите номер порта из списка

STK500 не отключается выключателем питания

К центральному выводу разъема питания подключен положительный полюс источника

Измените подключение источника питания так, что бы в центре был отрицательный полюс

Выключайте STK500 путем вытаскивания разъема питания

Статусный светодиод мигает с низкой частотой

Короткое замыкание линии AREF

Устраните причину короткого замыкания

Статусный светодиод мигает с повышенной частотой

Короткое замыкание линии питания целевого микроконтроллера VTarget

Устраните причину короткого замыкания

Произошло выключение внешнего источника напряжения VTarget

Установите напряжение VTarget в AVR Studio не более 0.3В

Светодиоды не работают (при использовании внешнего источника VTarget)

Для работы светодиодов необходимо питаться от STK500

Установите режим питания от STK500 и включите его заново

К оглавлению

Раздел 8 Техническая поддержка

С техническим вопросами обращайтесь по электронной почте avr@atmel.com Если Вы обращаетесь с вопросом по STK500, то укажите следующую информацию:

  • Номер версии AVR Studio. Номер можно найти в AVR Studio выполнив команду «About» в меню «Help».
  • Тип процессора ПК и его частота
  • Название и версию используемой на ПК операционной системы
  • Название используемого микроконтроллера (указать полное название)
  • Напряжение программирования
  • Установки перемычек
  • Детальное описание проблемы

К оглавлению

Раздел 9 Пример приложения

9.1 Использование светодиодов и кнопок

Подключите порт B к светодиодам и порт D кнопкам. Светодиоды будут управляться раздельно в зависимости от нажатия на соответствующую кнопку.

Рекомендация: Скопируйте нижеприведенный текст программы через буфер обмена в AVR Studio.

 ;***** Демонстрация использования светодиодов и кнопок в 
;составе STK500
.include "8515def.inc"
.def Temp =r16 ; Регистр хранения временных данных

.def Delay =r17 ; Переменная 1 для генерации задержки

.def Delay2 =r18 ; Переменная 2 для генерации задержки

;***** Инициализация

RESET:

ser temp

out DDRB, temp ; Настройка порта В (PORTB) на вывод

;**** Тестирование ввода/вывода

LOOP:

out PORTB,temp ; Обновление состояния светодиодов

sbis PIND,0x00 ;
Если PortD.0 = 0,
inc temp ; то уменьшение на 1 двоичного кода, формируемого
;свечением светодиодов

sbis PIND,0x01 ;
Если PortD.1 = 0,
dec Temp ; то увеличение на 1 двоичного кода, формируемого
;свечением светодиодов

sbis PIND,0x02 ;
Если PortD.2 = 0,
ror Temp ; то циклический сдвиг состояния светодиодов на 1 вправо

sbis PIND,0x03 ;
Если PortD.3 = 0,
rol Temp ; то циклический сдвиг состояния светодиодов на 1 влево
sbis PIND,0x04 ; Если PortD.4 = 0,
com Temp ; то инверсия состояния всех светодиодов

sbis PIND,0x05 ;
Если PortD.5 = 0,
neg Temp ; то инверсия состояния и прибавление 1
sbis PIND,0x06 ; Если PortD.6 = 0,
swap Temp ; то обмен тетрадами светодиодов

;**** Далее необходима задержка, чтобы сделать
;проделанные изменения видимыми

DLY:

dec Delay
brne DLYdec
Delay2
brne DLY
rjmp LOOP ; Повторение цикла заново

К оглавлению

Приложение A Блок-схема набора STK500

Рисунок А.1 – Блок-схема набора STK500

К оглавлению

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x