Instrukcja użytkownika

ISPcable II
Programator w systemie mikrokontrolerów
AT89S i AVR firmy Atmel.
Instrukcja
użytkownika
REV Beta 1.1
,
lu ard ST Sta rve
a
,
e
o
Ev B VR ers b S l
d
n
io 1, A trol We mo
t
a ‘5
n d
ni ri
o
e
r
c
fo cro dd s M the
e
s
d e
i
m mb oar rs, peC E B
e S
PI its ng roll gh r
K pi nt Hi fo
r
y
o
rte tot roc FID ers s
o c
r
Pr mi s, R mm lle
rs for ler gra tro
l
n
o
es ntro pr oco PCB
l
u o
r
r
c tem ic s,
fo
t
m
s
s
ne Sy T stem ard
In , S sy Bo roled PIC or ion ont b
,
es at roc We
R
c
u
AV pro val mic ed iro E
dd
ic ng PIC be ds m
M ni T, m
r
g S E oa rs,
i
s
, ts
e
B
de VR Ki ng troll h
i
r
, A rte typ on Hig
1
‘5 Sta oto roc ID c
r
e
rs s P mi RF m
e
l
,
r
er fo ers ram trlv
g n
r
s
ll
Se ule tro pro oco
od con ms icr s,
m
ni net ste T m stem
er Sy , S sy Bo
h
et d In PIC sor on e
, ce ati
ic
e
R
m
o
u
Sp AV opr val IC e
r r
fo ic g E T, P mb
rs s M nin , S
E g
s
r
t
g
R
i
i
in
le
ol des , AV er K typ
B `51 tart roto roS s P mic ,
PC for
s
s ller
er for llers
d
ar tro erw les tro on b S du con ram
c
ro We imo et rog o
n
n
p
ed Mi her m roc
d
d ds et ste ic
ar rs, Sy T m r
o
B olle In , S so
tr ed IC oce ign
P
s
co Spe R, opr De
V cr
h
B Rtion
ig r A Mi
C
a
H fo rs
, Pone asolution
lu
Many ideas
s
e
s
v s
m
er oll
m ntr ste g E ard
co Sy nin Bo
Wprowadzenie
Dziękujemy Państwu za zakup naszego programatora ISPcable II. Mamy nadzieje że
szybkość i uniwersalność naszego Programatora pozwoli Państwu w pełni docenić
zalety programowania w systemie ISP oferowanego przez mikrokontrolery firmy Atmel.
ISPcable II jest zaawansowanym programatorem ISP dla procesorów rodziny AVR i
AT89 firmy Atmel. ISPcable II daje projektantowi zintegrowane i stabilne narzędzie do
programowania w systemie wszystkich mikrokontrolerów AVR ISP poprzez 10
wyprowadzeniowe złącze. Programator automatycznie dobiera maksymalną prędkość
złącza RS232, oraz interfejsu ISP, co pozwala na programowanie z maksymalną
prędkością dostępną dla programowanego układu, co ma szczególne znaczenie w
przypadku programowania mikrokontrolerów rodziny ATmega z pamięcią Flash do
128kB. ISPcable II może programować mikrokontrolery zasilane napięciem od 1,8 do 6V.
Tak szeroki zakres napięć pracy uzyskano dzięki buforowaniu sygnałów linii ISP, co
dodatkowo zwiększyło odporność układu na zakłócenia. Do programatora dołączony jest
program ProProg pracujący w systemie Windows. Użytkownik oprócz podstawowych
funkcji takich jak programowanie i odczyt Pamięci Flash, EEPROM, fuse i lock bitów, ma
możliwość ustawiania konfiguracji sygnału RESET, częstotliwości zegara ISP, czasu
zapisu pamięci Flash i EEPROM.
Życzymy samych sukcesów i dużo satysfakcji przy projektowaniu i
uruchamianiu nowych urządzeń mikroprocesorowych.
Cechy
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Programowanie procesorów AT89S, AT90S (AVR), Atmega, Attiny
Duża szybkość programowania
Podłączenie do standardowego portu szeregowego RS232
Automatyczna negocjacja maksymalnej prędkości portu RS232
Automatyczny lub ręczy wybór częstotliwości sygnału SCK magistrali ISP
Automatyczne lub ręczne ustawienie polaryzacji sygnału RESET magistrali ISP
Uniwersalny algorytm programowania umożliwiający implementację przyszłych układów
Buforowanie magistrali ISP, umożliwiające poprawne programowanie mikrokontrolerów
zasilanych napięciem w przedziale od 1,8 do 6V, oraz zwiększenie odporności na zakłócenia
zewnętrzne
Obsługa diody LED sygnalizującej programowanie i multipleksera magistrali ISP układu
docelowego
Stan pracy programatora sygnalizowany na wbudowanej diodzie LED
Standardowe 10-wyprowadzeniowe złącze do układu docelowego w standardzie Atmela
Zasilanie programatora z układu docelowego lub z zewnętrznego zasilacza
Małe wymiary
2
Cechy programu ProProg
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Działa w systemach Win`95, Win`98, Win2000, NT, XP
Łatwość obsługi i przyjazny interfejs
Programowanie pamięci Flash i EEPROM
Obsługa Fuse, Lock bitów oraz kalibracja oscylatora RC
Automatyczna lub ręczna konfiguracja polaryzacji sygnału RESET i częstotliwości SCK
Wsparcie dla produkcji seryjnej
Obsługa 3 dowolnych numerów seryjnych
Darmowe uaktualnienia wersji oprogramowania
Rozbudowany system pomocy HELP
Programowane układy
Poniżej znajduje się lista układów programowanych przez programator współpracujący z
programem ProProg. W miarę pojawiania się nowych układów lista ta będzie rozszerzana.
AT89S
AT89S8252
AT89S8253
AT89S51
AT89S52
AT89S53
tinyAVR
ATtiny12
ATtiny13
ATtiny15
ATtiny22
ATtiny26
ATtiny2313
AVR
AT90S1200
AT90S2313
AT90S2323
AT90S2333
AT90S2343
AT90S4414
AT90S4433
AT90S4434
AT90S8515
AT90S8534
AT90S8535
megaAVR
ATmega8
ATmega16
ATmega32
ATmega48
ATmega64
ATmega88
ATmega103
ATmega128
ATmega161
ATmega162
ATmega163
ATmega165
ATmega168
ATmega169
ATmega323
ATmega603
ATmega8515
ATmega8535
AT90CAN128
3
Czasy programowania
Mikrokontroler
AT89S8252
AT89S8252
AT89S8252
AT89S53
AT89S53
AT89S53
AT90S1200
AT90S1200
AT90S2313
AT90S2313
AT90S8515/8535
AT90S8515/8535
ATmega103
ATmega103
ATmega323
ATmega323
ATmega128
ATmega128
Fosc
(MHz)
24
12
4
24
12
4
12
1
12
1
8
1
6
1
8
1
16
1
Flash Write (s)
3.3V
5V
6V
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
EEPROM Write (s)
3.3V
5V
6V
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
TBD TBD TBD
Uwaga: W tabeli podano jedynie minimalne czasy programowania niektórych mikrokontrolerów.
TBD – czasy zostaną podane w następnej wersji dokumentacji
Opis programatora
Power
RS232
Power
RS232
LED
Jumper
ISP
LED
Jumper
ISP
- Zewnętrzne zasilanie programatora
- Złacze 9 D-SUB żeńskie do podłączenia z portem szeregowym PC
- Sygnalizacja trybu pracy programatora
miganie
- gotowość
ciągłe świecenie
- programowanie
- Zworka zasilania w wypadku zasilania z układu docelowego zworka zamknięta
- 10-wyprowadzeniowe złącze ISP do układu docelowego
4
2
1
OPIS WYPROWADZEŃ
MOSI
LED
RST
SCK
MISO
MOSI SPI - sygnał danych Master wy / Slave we
LED Sygnał sterowania diodą LED i multiplekserem
RST
Sygnał RESET układu docelowego
SCK
SPI - sygnał zegarowy
MISO SPI - sygnał danych Master we / Slave wy
VCC
Napięcie układu docelowego 1.8 - 6V
GND
Masa Programatora
VCC
GND
GND
GND
GND
1
2
3
4
Złącze ISP programatora
Sygnały magistrali SPI w kablu poprzedzielane zostały sygnałem masy co wpływa na zmniejszenie
zakłóceń między sąsiednimi sygnałami. Złącze ISP jest kompatybilne ze standardem 10-wyprowadzeniowym
firmy Atmel.
D
Podłączenie z układem docelowym
C
Połączenie z układem docelowym powinno być wykonane przy pomocy załączonego 10-żyłowego
kabla paskowego zakończonego standardowymi wtykami IDC z rastrem 2.54mm. Układ docelowy
powinien posiadać również złącze ISP o układzie wyprowadzeń identycznym z złączem ISP
programatora. Linie magistrali ISP łączymy z odpowiadającymi im liniami magistrali SPI
mikrokontrolera, jak pokazano na poniższym rysunku. Dodatkowo programator wyposażony jest w
sygnał LED służący do wysterowania diody LED sygnalizującej programowanie.
VTG
B
VTG
VTG
ISP ACTIVE
JP2
2
4
6
8
10
1
3
5
7
9
MOSI
LED
RST
C LK
MISO
47 0 R - 1 k
1
2
3
4
5
6
7
8
PB0 /T0
PB1 /T1
PB 2 /AIN0
PB 3 /AIN1
PB4 /SS
PB5 /MOSI
PB6 /MISO
PB 7 /SC K
9
R ESET
10
11
12
13
14
15
16
17
ISP Head er
Reset circuit
PD0 /RXD
PD1 /TXD
PD2 /INT0
PD3 /INT1
PD4
PD5 /OC 1 A
PD6/W R
PD7/R D
18
19
XTAL2
XTAL1
20
VC C
PA0 /AD0
PA1 /AD1
PA2 /AD2
PA3 /AD3
PA4 /AD4
PA5 /AD5
PA6 /AD6
PA7 /AD7
ICP
ALE
OC 1 B
PC7 /A1 5
PC6 /A1 4
PC5 /A1 3
PC4 /A1 2
PC3 /A1 1
PC2 /A1 0
PC1 /A9
PC0 /A8
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
GND
AT9 0 S85 1 5
A
Bezpośrednie podłączenie z mikrokontrolerem AT90S8515
1
2
3
4
5
1
D
2
3
4
Sygnał LED może również służyć do przełączania multipleksera oddzielającego sygnały MOSI,
MISO, SCK od reszty systemu na czas programowania. Rozwiązanie takie powinno być
zastosowanie w systemach w których do magistrali SPI podłączone są inne układy np. pamięć
Flash, układ RTC. Eliminuje ono możliwość przypadkowego zapisu do tych układów w czasie
programowania mikrokontrolera. Sygnał LED w momencie programowania przyjmuje poziom niski.
Połączenie sygnałów ISP do mikrokontrolera przy pomocy multipleksera pokazano na poniższym
rysunku.
VTG
ISP m ultiplexer
VTG
JP2
2
4
6
8
10
C
1
3
5
7
9
MOSI
LED
RST
C LK
MISO
PB5
PB6
ISP Head er
Reset circuit
PB7
12
13
2
1
5
3
6
11
10
9
VTG
47 0 R - 1 k
ISP ACTIVE
X0
X1
X
Y
Y0
Y1
Z
14
15
4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Z0
Z1
INH
A
B
C
4 0 53 /7 4 HC 40 5 3
18
19
20
PB0 /T0
PB1 /T1
PB 2 /AIN0
PB 3 /AIN1
PB4 /SS
PB5 /MOSI
PB6 /MISO
PB 7 /SC K
R ESET
PD0 /RXD
PD1 /TXD
PD2 /INT0
PD3 /INT1
PD4
PD5 /OC 1 A
PD6/W R
PD7/R D
XTAL2
XTAL1
VC C
PA0 /AD0
PA1 /AD1
PA2 /AD2
PA3 /AD3
PA4 /AD4
PA5 /AD5
PA6 /AD6
PA7 /AD7
ICP
ALE
OC 1 B
PC7 /A1 5
PC6 /A1 4
PC5 /A1 3
PC4 /A1 2
PC3 /A1 1
PC2 /A1 0
PC1 /A9
PC0 /A8
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
GND
AT9 0 S85 1 5
Podłączenie z mikrokontrolerem AT90S8515 z wykorzystaniem multipleksera
W celu podłączenia programatora ISPcable II do układu docelowego z złączem ISP w innym
standardzie koniecznie jest wykonanie odpowiedniego adaptera.
B
A
1
2
3
4
6
1
2
3
4
Konwerter poziomów sygnałów ISP
1
W celu zapewnienia poprawnej pracy programatora z napięciami układu docelowego różnymi od
napięcia zasilania programatora zastosowano konwertery poziomów sygnałów ISP. Układy
konwersji zostały zaprojektowane2 do pracy z napięciem układu docelowego
3
od 1.8V do 6V.
ISPcable II może być zasilany z zewnętrznego źródła zasilania lub bezpośrednio z układu
docelowego. Kiedy napięcie zasilania pobierane jest z układu docelowego jego wartość powinna
wynosić od 4.5 do 5.5V.
Sygnały pomiędzy programatorem a układem docelowym można podzielić na dwie grupy: wejścia
MISO i wyjścia MOSI, SCK, RST, LED. Oprócz regeneracji sygnałów magistrali ISP bufory
konwerterów poziomów sygnałów ograniczają prąd wejściowy i wyjściowy. Bufory zastosowano
zarówno dla wejść jak i wyjść programatora. Dokumentacje techniczną układów buforowych
74HC244 można znaleźć na stronie www.philips.com. Implementacja konwertera poziomów
sygnałów dla linii wyjściowych (MOSI, SCK, RST, LED) pokazana została na poniższym rysunku.
VCC
4
VTG
VTG
To Target
1
From uC
2
33R
ISP HEADER
ZENER
Konwerter poziomów napięć (wyjścia)
W układzie docelowym linie MOSI, SCK, RST powinny być podłączone z napięciem zasilania
rezystorem podciągającym o wartości 10k. Implementacja konwertera poziomów dla linii wejściowej
programatora MISO pokazana została na poniższym rysunku.
VTG
VTG
VCC
VTG
From Target
10k
1
2
o uC
33R
ISP HEADER
ZENER
Konwerter poziomów napięć (wejście)
1
2
3
1
2
3
4
7
4
Zasilanie programatora
Programator może być zasilany na dwa sposoby:
• Poprzez złącze ISP. W tym wypadku napięcie zasilania systemu VTG powinno zawierać się
w przedziale od 4.5 do 5.5V, zworka wewnątrz pozostaje zamknięta. Prąd pobierany przez
programator wynosi max. 50mA.
•
Poprzez złącze POWER programatora. W tym wypadku napięcie zasilania systemu VTG
powinno zawierać się w przedziale od 1.8 do 6V, zworka wewnątrz programatora
programatora pozostaje otwarta. Natomiast zasilanie programatora powinno się odbywać
poprzez wtyk o średnicy bolca 2.5mm, napięcie to powinno wynosić odpowiednia 9-15V dla
napięcia stałego DC i 7-13 dla napięcia zmiennego AC. W wypadku zasilania programatora
napięciem stałym DC polaryzacja jest nieistotna. Należy jednak pamiętać, że masa zasilania
podawanego na złącze POWER nie może być połączona z masą złącza ISP i masą systemu
docelowego.
Implementacja układu zasilania wewnątrz programatora ISPcable II została pokazana na poniższym
rysunku.
POWER
JUMPER
VCC
VTG
7805
3
2
1
POWER
Level conventer
ISP HEADER
Układ zasilania programatora
Title
Size
B
Date:
File:
2
3
4
5
8
Dane techniczne
Wymiary
Waga
Podłączenie do PC
Prędkość komunikacji
Kabel programujący
Złącze programujące
Częstotliwość zegara ISP
Napięcie układu docelowego
Zasilanie
: 55 x 53 x 16 mm
: około 0,1 kg
: Port szeregowy 9-pin D-SUB żeńskie
: max. 115200 bit/s - prędkość negocjowana
: długość 50cm
: 10-wyprowadzeń IDC 0.1’’ standard Atmela
: max 250kHz min 10kHz
: VTG 1.8 – 6.0V
: wymaga zasilania z układu docelowego lub zewnętrznie
z układu docelowego
VTG 4.5 – 5.5V Is max 50mA.
z zewnętrznego zasilacza
Vpower 7-12 DC 6-15 AC Ip max 50mA
VTG 1.8 – 6.0V Is max 5mA
Pomoc techniczna
W celu uzyskana pomocy technicznej prosimy o kontakt [email protected]. Prosimy również o
zamieszczenie następujących danych:
 Wersja programatora ISPcable II oraz programu ProProg
 Częstotliwość taktowania i typ procesora PC
 Wersja systemu operacyjnego
 Rodzaj procesora (kompletny numer układu) i częstotliwość oscylatora
 Szczegółowy opis problemu
9