AVR ISP Prog

Procesory ATMEL AVR a některé x51 kompatibilní procesory lze programovat nejenom klasicky v programátoru, pomocí paralelního programování vnitřní FLASH, ale i po speciálním rozhraní ISP (In System Programming), které používá 6. vodičové připojení  procesoru k programátoru. ISP obsahuje napájecí napětí, ovládání pinu /RESET procesoru, vodiče pro sériový zápis (MOSI) a čtení (MISO) obsahu interních pamětí FLASH a  EEPROM + jeden vodič pro synchronizaci přenosu dat (SCK).

Vzhledem k tomu, že připojení k programátoru zabere pouze tři vývody procesoru využitelné k jiným  účelům, lze ve většině případů procesor programovat přímo v aplikační desce  bez nutnosti vytahovat  jej z patice a zasunovat do patice na desce programátoru. Odtud plyne i název protokolu – In System Programming. Díky definici rozhraní je možné napájet aplikační destičku z desky programátoru nebo naopak.
 

Zapojení systému In System Programming 
(programování v aplikaci)

Detailní popis a firemní specifikace protokolu najdete v doc0943.pdf (doc0943.pdf na HW serveru)  na www.atmel.com, nebo na HW CD 51.

Tato konstrukce programátoru vychází z AN910 firmy ATMEL - základem je procesor AVR AT90S1200, který vytváří převodník RS232 / ISP.
Napěťové úrovně RS 232 jsou vstupními obvody upraveny na TTL a přivedeny na PD0 (2) vstup procesoru AT90S1200, který  programátor řídí. Výstupní úrovně jsou snímány z pinu PD1 (3) a přes vstupní obvody opět zkonvertovány na napěťové  úrovně RS 232. Zde použité zapojení těchto napěťových úprav nedosahuje kvality zapojení s použitím MAX 232, ale v praxi plně  dostačuje.

K řídícímu procesoru je připojen krystal 4 MHz  a na jeho výstupech PB4 – PB7 jsou už vyvedeny přímo vývody SPI, které se připojuje do programovaného procesoru. Oproti původnímu AN910 je doplněna zelená dioda indikující napájecí napětí a červená dioda připojená na PD6 procesoru,  která by měla sloužit pro indikaci stavů programátoru.
Červená LED dioda je aktivní až od verze SW pro procesor 2.1.

Schema programatoru
Schéma zapojení HW ISP programátoru
(neobsahuje dvě programovací patice DIL 20 a DIL 40 a jejich oscilátor)

Oproti originální AN910 je na naší desce zároveň osazena patice pro procesory programovatelné po SPI.  Tyto patice (jsou ve skutečnosti dvě, jedna pro 20. pinové verze a druhá pro 40. pinové) by vám měly usnadnit naprogramování procesoru, když nemáte po ruce IPS rozhraní.
Velká 40. pinová patice je určena k programování AT89S8252 což je x51 kompatibilní procesor, nebo na programování AVR procesoru AT90S8515.
Malá 20. pinová patice umožňuje oproti tomu programovat například AT90S1200 a další pinově kompatibilní procesory AVR.
Pro programovaní po ISP je na desce navíc osazen druhý krystal 4 MHz.

Pozor, při programování procesoru musí být k CPU připojena kromě napájecího napětí i hodinová frekvence. Experimentálně bylo vyzkoušeno, že programování nefunguje na 100%, pokud k tomuto účelu využijeme hodinový výstup z CPU AVR 90S1200, použité zde jako převodník z RS232 na SPI. Proto je od verze 3.2 našeho programátoru na každé desce osazen ještě druhý krystal, který vytváří hodiny pro programovaný procesor v patici na desce programátoru. Vzhledem k nedostatku místa zde nejsou osazeny na DPS kondenzátory 27pF a startovací kapacita je vytvořena dlouhým spojem na DPS. V případě problémů startu oscilátoru programovaných CPU, zvyšte tuto kapacitu cca o 10 - 20 pF připojením další kapacity mezi piny krystalu XTAL2 pod paticí DIL 40 a zem.
 
 

Schema programatoru
Náhled  pro osazení plošného spoje HW ISP programátoru

Podrobný postup konstrukce programátoru
(Pro tisk podkladů můžete použít PDF soubor)

Poznámka :
Pokud vám tedy programátor nebude fungovat na první zapojení, ověřte nastavení RS232 portu v operačním systému i BIOSu, potom vyjměte řídící procesor z patice, nebo na plošném spoji přerušte potřebné vodiče a použijte program pro testování RS232 – například PPP.exe z HW Serveru (rubrika software). Pokud budou napěťové úrovně mimo rozsah, máte sériový port mimo normu (notebooky..). Potom doporučujeme použít místo převodníku úrovní klasické zapojení s MAX 232. Viz schéma v kompletním článku na www.HW.cz

Oživení :
Zapojení musí fungovat ihned napoprvé. Pokud něco nefunguje, ověřte následující možné chyby:

  • Software AVRStudio nebo samotný AVRprog hlásí že programátor nenalezen.

    • Prověřte připojení programátoru k portu, v samotném programu AVRProg nejde nastavit port a vždy probíhá autodetekce. V AVR Studiu verze 3.00 ze 24. Sep 1999 lze v hned v první položce zleva - File -nají COM port Settings - kde lze vybrat mezi autodetekcí sériového portu, na němž je programátor připojen nebo mezi položkou FORCE kdy programu ručně port nastavíte. Při správné komunikace s programátorem se musí vždy při operaci čtení, nebo zápis do programovaného obvodu po ISP rozsvítit červená LED. V opačném případě prověřte ještě RS 232 převodník.
     
  • Programátor nekomunikuje, mám podezření na chybu COM RS 232 portu.

    • Ověřte nastavení RS232 portu v operačním systému i BIOSu, potom vyjměte řídící procesor z  patice, nebo na plošném spoji přerušte potřebné vodiče a použijte program pro testování RS232 – například PPP.exe z HW Serveru (rubrika software). Pokud  budou napěťové úrovně mimo rozsah, máte sériový port mimo normu (notebooky..). Potom doporučujeme použít místo převodníku úrovní klasické zapojení s MAX 232. Viz schéma v kompletním článku na HW CD.
     
  • Programátor komunikuje, červená LED svítí při operacích, ale stále mi čte prázdné soubory se samými log. 1 (FF).

    • Tento problém nastane vždy když ISP linka mezi programátorem a programovaným procesorem nekomunikuje jak má. například když programovaný procesor není napájen, tvrdě visí v RESETu nebo když mu neběží správně oscilátor. Pokud se vám tento problém stane při programování procesorů přímo v ISP Progu, doplňte startovací kondenzátory ke krystalu XTAL2 pod DIL 40 paticí. Pravděpodobně je bude nutné umístit na stranu spojů, postačí cca 20 - 30 pF.


DOWNLOAD

Programátor můžete koupit v našem obchodě


OBJEDNÁVKA

Programátor AVR ISP Prog můžete koupit v našem HW obchodě. Jeho cena je 499 Kč a stavebnice obsahuje návod, plošný spoj, potřebné součástky včetně patic pro procesory programované přímo v programátoru a DVA procesory AT90S1200. Oba dva jsou naprogramovány jako programátoru, takže je jedno, který zaletujete. Druhý je určen pro vaše první pokusy.

Literatura

[1]     Firemní literatura : Katalogové listy firmy ATMEL.


Publikováno: 12.01.2000Jan Řehák

  Hlavní stránka