AVR მიკროკონტროლერის პროგრამისტები. მარტივი პროგრამისტები. LPT პროგრამისტის დამზადება AVR მიკროკონტროლერებისთვის პროგრამისტი COM პორტის გამოყენებით

საკმაოდ ხშირად ინტერნეტში ბევრს ხვდება საინტერესო დიზაინი, მაგრამ ერთი რამ აფერხებს მას - ის მზადდება კონტროლერის გამოყენებით. და ძალიან რთულია...

სინამდვილეში, ყველაფერი ბევრად უფრო მარტივია. თუ შესაძლებელია კონტროლერის შეძენა, სამუშაოს ნახევარი უკვე შესრულებულია. რჩება მხოლოდ დაფის „გაუთოვება“, ამოკვეთა და ნაწილებით შედუღება... ახლა კი საქმე კონტროლერს ეხება. როგორ "გააცოცხლოთ" იგი? როგორ უნდა "ფლაკონი"? იწყება პროგრამისტის წრედის და პროგრამის მტკივნეული ძიება. მიკროსქემა იპოვეს, მაგრამ უიღბლო - კომპიუტერის უკანა კედელზე უკვე არის 8 USB კონექტორი, პორტი პრინტერისთვის და არც ერთი COM პორტი, რისთვისაც აღმოჩნდა მიკროსქემა.

მოვლენების განვითარების კიდევ ერთი ვარიანტია. კომპიუტერზე არის COM პორტი. მაგრამ რატომღაც პროგრამისტი უარს ამბობს კონტროლერის „დაკერვაზე“ - შეცდომა მუდმივად ჩნდება. მაგრამ ფაქტია, რომ ხშირად თანამედროვე დედაპლატებზე (და განსაკუთრებით ლეპტოპებში) COM პორტები მზადდება ძალიან დაბალი დენით. ამის გამო პროგრამირების პროცესი მთავრდება მის დაწყებამდე. ყველა ზემოთ ჩამოთვლილ შემთხვევაში ეს მარტივი დიაგრამა დაგეხმარებათ.

ეს არის პროგრამისტი LPT პორტისთვის. მიუხედავად ყველა აშკარა სირთულისა, სქემა საკმაოდ მარტივია და იწყებს მუშაობას დაუყოვნებლივ, ყოველგვარი კონფიგურაციის საჭიროების გარეშე. ნაწილები ხელმისაწვდომია და ფაქტიურად პენი ღირს. მაგრამ შესაძლებლობები... ამ მოწყობილობით შეგიძლიათ მარტივად გაანათოთ კონტროლერი არა მხოლოდ სოკეტში, არამედ ჩართვაშიც (ეს ეხება მოწყობილობებს, რომელთა დაფა არის ჩართული SMD კონტროლერის კორპუსისთვის, მაგრამ თქვენ არ გსურთ შეიძინოთ სოკეტი 20 დოლარად ამისთვის).

აწყობის შემდეგ ასე გამოიყურება:

ეს პროგრამისტი მცირე განსხვავებებით როუმინგს ინტერნეტში დაახლოებით 20 წელია, ცნობილია როგორც Clasic Tait Programmer, ProPIC2, meProg. მას ჯერ კიდევ ზოგიერთი კომპანია აწარმოებს და წარმატებით იყიდება.

პროგრამული უზრუნველყოფის უახლესი ვერსიები შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ აქედან:

http://www.winpic800.com/
http://melabs.com/support/progsoft.htm
http://members.aon.at/electronics/pic/picpgm/

აქ არის WinPIC800 პარამეტრები:

და აქ არის ადაპტერი 8-14-18-20 გამომავალი კონტროლერების ციმციმისთვის.

ეს დიაგრამა ასევე ხშირად ჩანს:

დამწყებთათვის, ჩნდება კითხვა: "რას გამოვიყენებთ ჩვენი კონტროლერის გასანათებლად?" თითქმის მაშინვე დგება. ამ პრობლემის მოგვარება შესაძლებელია ორი გზით - ვყიდულობთ სერიულ პროგრამისტს ან ვაშენებთ საკუთარს. ბუნებრივია, მიკროკონტროლერების გაცნობის საწყის ეტაპზე რომელიმე სერიული პროგრამისტის შეძენა მიზანშეწონილი არ არის. უმარტივესი გამოსავალი იქნება ეგრეთ წოდებული "ხუთი მავთულის" პროგრამისტი. ეს ვარიანტი საკმაოდ შესაფერისია ერთჯერადი გამოყენებისთვის, მაგრამ არსებობს დიდი საფრთხე, რომ ადრე თუ გვიან თქვენი LPT პორტი კომპიუტერზე დაიწვება. როგორც იაფი და უსაფრთხო ვარიანტი პარალელური პორტის პროგრამისტისთვის, ჩვენ ვიყენებთ უფრო მოწინავე წრეს.

წარმოგიდგენთ მარტივ და უსაფრთხო პარალელური პორტის პროგრამისტს. პროგრამისტის წრე საკმაოდ გავრცელებულია სხვადასხვა ვარიაციებში და დაფუძნებულია 74HC 244N ბუფერული ჩიპის გამოყენებაზე. ბუფერი ინარჩუნებს თქვენს პრინტერის პორტს უსაფრთხოდ და ხმამაღლა. გარდა ამისა, წრეში შედის რეზისტორი, რომლის დანიშნულებაა სტატიკური ელექტროენერგიისგან დაცვა.

პროგრამისტი თავსებადია Atmel STK 200/300-თან და მხარდაჭერილია მრავალი პოპულარული შემდგენელის მიერ. მისი შეკრების ნაწილების მთელი მცირე ნაკრები საკმაოდ გავრცელებულია და არ გამოიწვევს რაიმე სირთულეს შეძენაში. ბეჭდური მიკროსქემის დაფა დამზადებულია ცალმხრივი ვერსიით რამდენიმე ჯემპრით.

პროგრამისტის კომპიუტერთან დასაკავშირებლად მოსახერხებელია LPT პორტის გაფართოების კაბელის გამოყენება.

სქემა sPlan ფორმატში 6.0 და დაფის განლაგება ფორმატშისპრინტის განლაგება შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ 4.0 ქვემოთ LUT-ის ქვეშ.

თუ თქვენ გეგმავთ რაიმე მოწყობილობის შექმნას Atmel AVR მიკროკონტროლერების (ან თუნდაც თქვენი საკუთარი ხელნაკეთი Arduino) გამოყენებით, პროგრამისტის გარეშე უბრალოდ არ შეგიძლიათ. პროგრამისტი საშუალებას მოგცემთ ჩართოთ მიკროკონტროლერი სასურველი პროგრამით ან Arduino-ს შემთხვევაში ჩაწეროთ შესაბამისი ჩამტვირთველი მიკროკონტროლერის მეხსიერებაში.

ზოგადად რომ ვთქვათ, არსებობს პროგრამისტების დიდი მრავალფეროვნება, რომლებიც განსხვავდებიან შეკრების სირთულით, firmware სიჩქარით და ოპერაციული საიმედოობით. მათგან უმარტივესი არის ვარიანტი, რომელსაც პოპულარულად უწოდებენ "ხუთი გაყვანილობა". მაგრამ მისი საიმედოობა სასურველს ტოვებს, რადგან მასთან ერთად უფრო ადვილია LPT პორტის მოკვლა =) უფრო საიმედოა STK200 პროგრამისტი, რომელიც შეიცავს ბუფერულ ჩიპს და უზრუნველყოფს ნორმალურ მუშაობას პორტთან.

მაგრამ ჩიპის არსებობის გამო, დამწყებთათვის (ანუ ჩემთვის) წარმოება ბევრად უფრო რთული ხდება.

როგორ გავუმკლავდეთ ამას?

მოკლე სქემებისგან თავის დასაცავად, ჩვენ ვამატებთ 150 Ohm რეზისტორებს; STK200-თან თავსებადობისთვის (ეს საშუალებას მოგცემთ იმუშაოთ ყველაზე ციმციმ პროგრამებთან), ჩვენ ვაკავშირებთ ქინძისთავებს 2-დან 12-მდე და 3-დან 11-მდე LPT-ში. როგორც ხედავთ, სქემა საერთოდ არ გართულდა და ამავდროულად გაჩნდა დამატებითი დაცვა.

დავიწყოთ შეკრება!

მამრობითი ტიპის LPT კონექტორზე (შეგიძლიათ გადაიტანოთ იგი უძველესი კაბელიდან პრინტერზე), თქვენ უნდა დააკავშიროთ ფეხები 18-დან 25-მდე - ეს არის მიწის გამოსავალი. სტატიკისგან დასაცავად, შეგიძლიათ დამატებით შეაერთოთ 1 KOhm რეზისტორი მიწასა და LPT კონექტორის სხეულს შორის.

შემდეგ თქვენ უნდა დააკავშიროთ გამომავალი 3 გამომავალი 11 და გამომავალი 2 გამომავალი 12 (STK200-ის გამორჩეული თვისება)

რეზისტორები ნომინალური მნიშვნელობით 100-დან 150 Ohms-მდე შედუღებულია 6, 7, 9, 10 ფეხებზე. ეს იქნება ჩვენი 4 სიგნალის გამომავალი.

კაბელის აღება შესაძლებელია IDE-დან, ჯობია სიგრძე ავარჩიოთ ფანატიზმის გარეშე, 20-30 სანტიმეტრი საკმარისი უნდა იყოს =) რაც უფრო მოკლეა, მით უფრო სანდო იქნება პროგრამისტი საბოლოო ჯამში. კარგი იდეა იქნებოდა თითოეული სიგნალის მავთულის მონაცვლეობა მიწასთან ერთად (როგორც ეს ხდება, მაგალითად, იმავე IDE კაბელში) შესაძლო ჩარევისგან თავის დასაცავად.

მიკროსქემის პროგრამირების კონექტორები…

აქ შეგიძლიათ ფანტაზიის გაფანტვა =) შეგიძლიათ გამოყოთ 2x3 ჯგუფი IDE კაბელიდან, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ქალი BLS კონექტორები (ისინი აკავშირებენ ქეისის წინა პანელს დედაპლატთან). 40 პინიანი სახაზავიდან 3 ქინძისთავის ორი ზოლი დავჭრა. უარესი არ გამოვიდა =)

მთელი ამ სიკეთის შედუღების შემდეგ, ჩვენ ვხურავთ LPT კონექტორს და აღფრთოვანებული ვართ ჩვენი ხელების შექმნით.

მოდით გავარკვიოთ რა არის ISP ინტერფეისი და შევხედოთ იაფი და მოსახერხებელი USB ISP პროგრამისტს. მოდით გადავხედოთ უმარტივესი პროგრამისტების სქემატურ დიაგრამებს AVR მიკროკონტროლერებისთვის კომპიუტერის COM და LPT პორტების გამოყენებით. ეს ინფორმაცია სავსებით საკმარისია AVR მიკროკონტროლერების მოდელების უმეტესობის გასანათებლად არა მხოლოდ Linux-ში, არამედ სხვა OS-ებშიც.

ISP სისტემაში პროგრამირების ინტერფეისი

AVR მიკროკონტროლერზე პროგრამის დასაწერად დაგჭირდებათ პროგრამისტი.

პროგრამისტიარის პატარა ელექტრონული წრე, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დაუკავშიროთ მიკროკონტროლერი კომპიუტერის ერთ-ერთ პორტს (COM, LPT, USB) პროგრამული უზრუნველყოფის (პროგრამირების) შემდგომი წაკითხვისა და ჩაწერისთვის.

არსებობს AVR მიკროკონტროლერების პროგრამისტების საკმაოდ ბევრი განსხვავებული დიზაინი, რომლებიც უკავშირდებიან სხვადასხვა კომპიუტერის პორტებს.

ყველაზე საიმედო და მოსახერხებელი ვარიანტია პროგრამისტი, რომელიც უერთდება USB პორტს, რადგან COM და LPT პორტები აღარ არის დაინსტალირებული ახალ დესკტოპ კომპიუტერებსა და ლეპტოპებში.

მზა მოწყობილობებში პროგრამისტი მიკროკონტროლერთან არის დაკავშირებული ინტერფეისის საშუალებით ISP(In System Programming) - სისტემაში პროგრამირების ინტერფეისი. ISP ინტერფეისი შედგება რამდენიმე დირიჟორისგან, რომლის მეშვეობითაც მიიღება საათის სიგნალი და მონაცემები პროგრამისტის მიკროკონტროლერთან დასაკავშირებლად.

როგორც წესი, ISP ინტერფეისი მოთავსებულია დაფებზე ათი ან ექვსი პინის სახით, რომლებთანაც პროგრამისტი დაკავშირებულია შესაბამისი კონექტორის საშუალებით კაბელის საშუალებით.

ბრინჯი. 4. ISP ინტერფეისი დაფაზე.

ქინძისთავების დანიშნულება ISP ინტერფეისში:

VCC - ელექტრომომარაგება პლუს, ჩვეულებრივ +5V;
GND - სიმძლავრე მინუს, ადგილზე (Ground);
MOSI - მონაცემთა შეყვანა (Master Out Slave In);
MISO - მონაცემთა გამომავალი (Master In Slave Out);
SCK - საათის სიგნალი (Serial Clock);
RST - გადატვირთვის სიგნალის უზრუნველსაყოფად.

მიკროკონტროლერის ჩართვაში პროგრამირებისთვის საკმარისია მხოლოდ 4 ქინძისთავი, რადგან მიკროკონტროლერი შეიძლება იკვებებოდეს თავად სქემიდან, სადაც ის დამონტაჟებულია.

როგორ დავაკავშიროთ პროგრამისტი AVR მიკროკონტროლერის ჩიპთან, თუ ის არ არის შედუღებული წრეში? - ძალიან მარტივად, ISP ინტერფეისის იგივე ქინძისთავების გამოყენებით, საჭიროების შემთხვევაში, მიკროკონტროლერის კვების წყაროდან.

USB ISP ASP პროგრამისტი

AVR ჩიპებთან მუშაობისთვის შევიძინე იაფი USB ISP პროგრამისტი დაახლოებით $10. ასეთი მოწყობილობა ახლა იყიდება ბევრ საშინაო და უცხოურ ონლაინ მაღაზიაში, ამიტომ შეძენისას პრობლემები არ უნდა იყოს.

ბრინჯი. 5. USB ISP - პროგრამისტი ATMEL-ის AVR მიკროკონტროლერების ჩართვაში პროგრამირებისთვის კაბელით.

ეს პროგრამისტი უსაფრთხოა გამოსაყენებლად, მცირე ზომის და მხარდაჭერილია AVR მიკროკონტროლერების მოციმციმე პროგრამების უმეტესობის მიერ. USB ISP მუშაობს Linux, Mac OS X და Windows ოპერაციულ სისტემებზე. Linux-ისთვის არ გჭირდებათ დრაივერების დაყენება; პროგრამისტის USB პორტთან დაკავშირების შემდეგ მოწყობილობა დაუყოვნებლივ აღმოჩენილი იქნება და მზად იქნება გამოსაყენებლად.

ქვემოთ მე მივცემ USB ISP პროგრამისტის კონექტორების პინუტს - ის მოგვიანებით გამოგვადგება მიკროკონტროლერთან დაკავშირებისას.

ბრინჯი. 6. ქინძისთავების მდებარეობა USB ISP კონექტორზე (pinout).

ბრინჯი. 7. კონტაქტების მდებარეობა USB ISP პროგრამისტთან დაკავშირებულ კონექტორებში.

რა უნდა გააკეთოთ, თუ ვერ იყიდით USB ISP პროგრამისტს?- შეგიძლიათ მიკროკონტროლერების დაპროგრამება მარტივი ხელნაკეთი პროგრამისტების გამოყენებით, რომლებიც უერთდებიან COM ან LPT პორტს, მაგრამ უმჯობესია თავად გააკეთოთ USB ISP და დააპროგრამოთ მიკროკონტროლერის ჩიპი ერთხელ მარტივი ხელნაკეთი პროგრამისტით COM ან LPT პორტის საშუალებით.

ბრინჯი. 8. ხელნაკეთი USB ASP ISP პროგრამისტის სქემატური დიაგრამა.

დეტალური ინფორმაცია USB ASP-ის, ასევე ბეჭდური მიკროსქემის დაფების, დრაივერების და მიკროკონტროლერისთვის პროგრამული უზრუნველყოფის წარმოების შესახებ შეგიძლიათ იხილოთ ოფიციალურ ვებსაიტზე: http://www.fischl.de/usbasp/

გარდა ამისა, ინტერნეტში ამ უფასო პროგრამისტზე საკმაოდ ბევრი რესურსია, არსებობს მრავალი მზა ბეჭდური მიკროსქემის დაფის განლაგება, მათ შორის SprintLayout პროგრამაში, ასე რომ, ამ სტატიაში დეტალურად არ ვისაუბრებთ.

პროგრამისტი COM პორტის გამოყენებით

ამ პროგრამისტს ასევე უწოდებენ "გრომოვის პროგრამისტს", მის პატივსაცემად, ვინც გამოიგონა ეს სქემა, პროგრამის შემქმნელი Algorithm Builder (გრაფიკული გარემო AVR პროგრამისთვის Windows-ში ალგორითმული ენის გამოყენებით) - G.L. გრომოვა.

ეს პროგრამისტი საშუალებას გაძლევთ დაპროგრამოთ AVR ჩიპები კომპიუტერის COM პორტის გამოყენებით - RS232 ინტერფეისი. ასეთი პროგრამისტის ასაწყობად დაგჭირდებათ მინიმუმ ნაწილები - 3 დიოდი, 7 რეზისტორი, DB-9 ან DB-25 კონექტორი (დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი შემაერთებელი კონექტორია დამონტაჟებული თქვენს კომპიუტერში) და ISP კონექტორი მიკროკონტროლერთან დასაკავშირებლად. (ან მხოლოდ რამდენიმე გამტარი ჩიპისთვის). ნებისმიერი დაბალი სიმძლავრის დიოდების გამოყენება შესაძლებელია წრედში.

ბრინჯი. 9. AVR მიკროკონტროლერის პროგრამისტის სქემატური დიაგრამა კომპიუტერის COM პორტის მეშვეობით.

ინფორმაციის სისრულისთვის, ქვემოთ წარმოგიდგენთ RS-232 პორტების პინიტს DB-9 და DB-25 ვარიანტებისთვის.

ბრინჯი. 10. RS232 - COM პორტი, DB-9 pin განლაგება.

ბრინჯი. 11. RS232 COM პორტი DB-25 - ქინძისთავების მდებარეობა კონექტორებზე.

პროგრამისტი LPT პორტის გამოყენებით

როგორც ვიცით, კომპიუტერის LPT პორტი შექმნილია ლოკალური პრინტერის დასაკავშირებლად (Local Printer Port), მაგრამ მაინც ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა მოწყობილობებისა და ხელნაკეთი პროდუქტების დასაკავშირებლად. ამ შემთხვევაში შეგვიძლია გამოვიყენოთ AVR მიკროკონტროლერების დასაპროგრამებლად ამ მიზნით ძალიან მარტივი მიკროსქემის აწყობით, რომელიც ნაჩვენებია ქვემოთ.

ბრინჯი. 12. კომპიუტერის LPT პორტის გამოყენებით AVR მიკროკონტროლერების პროგრამისტის სქემატური დიაგრამა.

როგორც ხედავთ, წრე უფრო მარტივია, ვიდრე ვერსიაში, აქ ჩვენ გვჭირდება მხოლოდ 4 დაბალი სიმძლავრის რეზისტორები და კონექტორი (მამაკაცი, ქინძისთავები) კომპიუტერის LPT პორტთან დასაკავშირებლად.

ბრინჯი. 13. ქინძისთავები LPT პორტის კონექტორებისთვის.

ყველა ნაწილი და კავშირი შეიძლება განთავსდეს LPT კონექტორის კორპუსში, ხოლო მიკროკონტროლერთან დასაკავშირებლად შეიძლება გამოვიდეს კაბელი ISP ინტერფეისის კონექტორით ან უბრალოდ მიკროჩიპთან დასაკავშირებლად აუცილებელი გამტარები.

პროგრამული უზრუნველყოფა და შენიშვნები

COM ან LPT პროგრამისტის მიკროკონტროლერთან დაკავშირების შემდეგ, თქვენ უნდა გახსოვდეთ ელექტროენერგიის მიწოდება თავად მიკროჩიპისთვის. მიკროკონტროლერისთვის კვების წყაროდ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ბატარეები ან კვების წყარო სტაბილიზატორით; ეს იქნება ყველაზე უსაფრთხო როგორც კომპიუტერის პორტისთვის, ასევე ჩიპისთვის. ჩვენ უკვე განვიხილეთ როგორ გამოვიყენოთ იგი.

Linux-ში არის ძალიან ძლიერი პროგრამა, რომელსაც შეუძლია USB ASP, COM და LPT პროგრამისტებთან მუშაობა - ეს პროგრამა AVRDUDE, ეს იქნება განხილული შემდეგ თავებში.

Windows-ის ქვეშ AVR ჩიპების გასანათებლად COM და LPT პროგრამისტების მონაცემების გამოყენებით, გჭირდებათ ნიკოლაევის UniProf პროგრამა, რომელიც არის უნივერსალური პროგრამისტი AVR-სთვის (avr.nikolaew.org).

ყურადღება! იყავით უკიდურესად ფრთხილად და ფრთხილად პროგრამისტების აწყობისა და გამოყენებისას კომპიუტერის COM ან LPT პორტის გამოყენებით, მარტივი შეცდომა შეიძლება ადვილადცეცხლი წაუკიდეს ამ პორტებს. ასეთი პროგრამისტების ნორმალური მუშაობისთვის, თქვენ უნდა შეეცადოთ გამოიყენოთ რაც შეიძლება მოკლე გამტარები კონექტორიდან პროგრამისტის წრემდე და მიკროკონტროლერამდე. მიზანშეწონილია, რომ კომპიუტერის მიკროპროცესორს ჰქონდეს სიხშირე არაუმეტეს 1-2 გჰც, ხოლო ჩიპების დასაპროგრამებლად სასურველია გამოიყენოთ Win2000 ან WinXP.

ასევე მნიშვნელოვანია იცოდეთ, რომ USB-RS232 (USB-COM პორტი) გადამყვანები დიდი ალბათობით არ იმუშავებს გრომოვის პროგრამისტთან; იმუშავებს მხოლოდ ის, ვისაც აქვს ახალი ჩიპები, ამიტომ უმჯობესია მოძებნოთ მანქანა მშობლიური COM პორტით.

დასკვნა

სტატიაში განხილული პროგრამისტები არის მხოლოდ რამდენიმე ყველაზე ხელმისაწვდომი და მარტივი გადაწყვეტილებები AVR პროგრამისტების დიდი სიიდან: USBTinyISP, AVR-Doper, AVR vusbtiny, AVRISP-MkII, FTDI პროგრამისტები და სხვა.

ახლა, ნებისმიერ შემთხვევაში, შეგიძლიათ ააწყოთ თქვენთვის ხელმისაწვდომი პროგრამისტი და გაანათოთ მინიმუმ ერთი ჩიპი, რის საფუძველზეც შეგიძლიათ შეაგროვოთ სხვა უფრო მოსახერხებელი პროგრამისტი ან სხვა მოწყობილობა.

შემდეგ სტატიაში ჩვენ გავარკვევთ, თუ როგორ დავაკავშიროთ AVR მიკროკონტროლერების სხვადასხვა მოდელები პროგრამისტთან და გავიგოთ, თუ სად მივიღოთ ინფორმაცია მიკროკონტროლერების პინოტის შესახებ.