MB-JTAG-TWICE

©MikloBit

ul. Cyprysowa 7/5

43-600 Jaworzno

www.miklobit.com

[e-mail]

MB-JTAG-TWICE

JTAG + ISP dla AVR

rev. 1.1 2006.03.10

Spis treści

1.Wprowadzenie.................................................................................................................. 3

2.Interfejs JTAG.................................................................................................................. 4

2.1 .Złącze interfejsu JTAG ........................................................................................... 4

2.2 .Uruchamianie programu przy użyciu MB-JTAG-TWICE................................................. 5

2.3 .Aktualizacja oprogramowania wewnętrznego JTAG..................................................... 8

3.Interfejs ISP..................................................................................................................... 9

3.1 .Złącza interfejsu ISP.............................................................................................. 9

3.2 .Połączenie MB-JTAG-TWICE do pracy z interfejsem ISP ............................................ 10

3.3 .Programowanie ISP przy użyciu MB-JTAG-TWICE..................................................... 10

3.4 .Aktualizacja oprogramowania wewnętrznego ISP...................................................... 12

4.Prawa autorskie i gwarancje............................................................................................. 14

5.Kontakt......................................................................................................................... 14

MB-JTAG-TWICE

1.

Wprowadzenie

MB-JTAG-TWICE jest urządzeniem , które łączy w sobie funkcje

debuggera/emulatora oraz programatora ISP. Służy do programowania i uruchamiania w

układzie (on-chip) programów przy użyciu wszystkich 8-mio bitowych mikrokontrolerów

AVR wyposażonych w interfejs JTAG lub ISP.

Najważniejsze cechy debuggera-programatora MB-JTAG-TWICE



Interfejs JTAG ( praca z protokołem AVR JTAG ICE )



Interfejs ISP ( praca z protokołem STK500 v2. )



Automatycznie rozpoznaje aktywny interfejs ( JTAG lub ISP )



Oprogramowanie dla Windows (Avr Studio) oraz Linux ( AvaRICE )



Połaczenie z komputerem PC przez RS-232



Emulacja wszystkich cyfrowych i analogowych funkcji mikrokontrolera



Podglądanie stanu pamięci oraz rejestrów kontrolera



Testowanie stanu wyprowadzeń zewnętrznych kontrolera



Możliwość zakładania pułapek w pamięci programu jak również w pamięci danych



Debugowanie na poziomie kodu żródłowego - obsługa asemblera oraz języków

wysokiego poziomu



Napięcie zasilania 2.7-5.5 V



Zasilanie z układu docelowego lub z zewnętrznego zasilacza 3-5V ( poprzez

adapter )



Aktualizacja oprogramowania JTAG z poziomu AvrStudio



Aktualizacja oprogramowania ISP przy użyciu programu “Uploader”

Obsługiwane mikrokontrolery - interfejs JTAG :

ATmega16, Atmega162, ATmega169, ATmega32, ATmega323, ATmega64,

ATmega128, AT90CAN128

Obsługiwane mikrokontrolery - interfejs ISP :

ATmega16, ATmega169, ATmega32, ATmega323, ATmega64, ATmega128,

AT90CAN128, AT90CAN64, AT90CAN32, AT90PWM2, AT90PWM3, AT90S1200,

AT90S2313, AT90S2323, AT90S2343, AT90S4414, AT90S4433, AT90S4434, AT90S8515,

AT90S8535, Atmega103, Atmega161, Atmega162, ATmega165, ATmega168,

ATmega2560, ATmega2561, ATmega325, ATmega3250, ATmega329, ATmega3290,

ATmega406, ATmega48, Atmega640, Atmega644, ATmega645, ATmega649,

ATmega6490, ATmega8 , ATmega8515, Atmega8535, ATmega88, ATtiny11, ATtiny12,

ATtiny13, Attiny15, ATtiny22, ATtiny2313, ATtiny24, ATtiny26, ATtiny28, Attiny45,

AT86RF401, AT89S51, AT89S52,

Zawartość zestawu



Debugger-programator MB-JTAG-TWICE



kabel taśmowy 1m do złącza JTAG/ISP



Adapter ze złączami ISP 6pin/10pin oraz gniazdem zewnętrznego zasilacza



Płyta CD z dokumentacją i oprogramowaniem

3

MB-JTAG-TWICE

Wprowadzenie

2.

Interfejs JTAG

JTAG jest 4-ro bitowym interfejsem kompatybilnym ze standardem IEEE 1149.1.

Standard ten został opracowany w celu dostarczenia efektywnej metody testowania

jakości połączeń w gotowych układach elektronicznych. JTAG w układach AVR posiada

rozszerzoną funkcjonalność o możliwość programowania pamięci układu oraz

debuggowania programu.

MB-JTAG-TWICE z interfejsem JTAG może pracować po systemem Windows

( program Avr Studio ) oraz Linux ( program AvaRICE )

2.1 .

Złącze interfejsu JTAG

pin

I/O identification

description

1

I

TCK

Sygnał zegarowy z MB-JTAG-ICE do portu JTAG

2

PWR

GND

Masa układu

3

O

TDO

Wyjście danych z portu JTAG do MB-JTAG-ICE

4

PWR

VTG

Napięcie zasilania z uruchamianego układu

5

I

TMS

Sygnał wyboru trybu pracy z MB-JTAG-ICE do portu JTAG

6

I/O

RST

Sygnał RESET z MB-JTAG-ICE. Do zerowania

uruchamianego układu

7

PWR

VTG

Napięcie zasilania dla MB-JTAG-ICE z uruchamianego

układu (2.7 – 5.5 V)

8

-

NC

Nie podłączony

9

I

TDI

Wejście danych z MB-JTAG-ICE do portu JTAG

10

PWR

GND

Masa układu

Interfejs JTAG

4

MB-JTAG-TWICE

1 2

GND
VTG
RST
NC
GND

TCK

TDO

TMS

VTG

TDI

9 10

2.2 .

Uruchamianie programu przy użyciu MB-JTAG-TWICE

2.2.1 .

Pułapki sprzętowe i programowe

Rejestry interfejsu JTAG w kontrolerach Atmel umożliwiają ustawienie maksymalnie 4

sprzętowych punktów przerwania programu, tzw. pułapek (ang. breakpoints ). Jedna z

nich jest używana przez AvrStudio do trybu pracy krokowej, do dyspozycji użytkownika

pozostają 3. Pułapki te można używać w następujących kombinacjach:



3 pułapki w pamięci programu



1 pułapka w pamięci programu i 2 pułapki w pamięci danych



1 pułapka w pamięci programu i 1 maskowana pułapka w pamięci SRAM



1 pułapka w pamięci programu i 1 maskowana pułapka w pamięci FLASH

Pułapki sprzętowe pozwalają na uruchamianie programu z pełną szybkością procesora.

Niektóre wersje kontrolerów Atmel obsługują instrukcję programową „break”. Przy

użyciu tej instrukcji możliwe jest użycie nieograniczonej ilości pułapek programowych.

Ponieważ realizacja takiej pułapki polega na zastąpieniu aktualnej instrukcji w pamięci

programu przez instrukcję break, ten tryb uruchamiania jest znacznie wolniejszy

( konieczność wielokrotnego przeprogramowania pamięci programu ).

Jeśli dostępne są pułapki programowe AvrStudio będzie domyślnie optymalizować

proces uruchamiania, tak aby w pierwszej kolejności wykorzystane były pułapki

sprzętowe. Jeśli pułapki programowe są niedostępne, próba ustawienia w programie

więcej niż 3 pułapek wywoła komunikat.

Pułapki w pamięci danych mogą być uzywane w jednym z trzech trybów:



Wyzwolenie pułapki tylko po wykonaniu odczytu wskazanego adresu



Wyzwolenie pułapki tylko po wykonaniu zapisu wskazanego adresu



Wyzwolenie pułapki zarówno po odczycie jak i po zapisie do pamięci

Wybrany tryb można ustawić w opcjach debuggera.Możliwe jest też podanie maski

adresów dla których pułapki będą aktywne.

2.2.2 .

Przygotowanie układu do pracy

Zakładamy, że użytkownik posiada znajomość obsługi programu AvrStudio. Więcej

informacji na ten temat znajduje się w interaktywnej pomocy dołączonej do AvrStudio. W

tym miejscu podajemy informacje specyficzne dla współpracy z MB-JTAG-TWICE.

Urządzenie należy podłączać do komputera PC oraz uruchamianego układu przy

wyłączonym zasilaniu. Od strony komputera PC MB-JTAG-TWICE podłączamy do

wolnego portu COM. Do uruchamianego układu należy połączyć złącze na taśmie. Jeśli

gniazdo JTAG nie jest wyposażone w otwór prowadzący, należy przy podłączaniu zwrócić

uwagę na położenie „klucza” wtyku ( strzałka na wtyku powinna wskazywać pin nr 1).

Odwrotne włączenie może spodowować uszkodzenie debuggera i/lub uruchamianego

układu.

MB-JTAG-TWICE

5

Interfejs JTAG

Jeśli na złączu JTAG uruchamianego układu dostepne jest napięcie zasilania (2.7-5.5

V), debugger należy połączyć zgodnie z poniższym rysunkiem:

Jeżeli zasilanie z układu uruchamianego jest niedostępne, należy podłączyć MB-JTAG-

TWICE przy użyciu dołączonego adaptera, i podłączyć zewnetrzny zasilacz (3-5V):

Po połączeniu należy uruchomić komputer PC a następnie włączyć zasilanie w

uruchamianym układzie. Czerwona dioda LED powinna zaświecić przez ok. 1 sekundę.

Oznacza to poprawną pracę MB-JTAG-TWICE. Na końcu uruchamiamy program

AvrStudio.

2.2.3 .

Nawiązanie połączenia

Po uruchomieniu, AvrStudio wyświetli okno dialogowe w celu wybrania projektu.

Można wykorzystać przykładowy progam „led.cof” znajdujący się na płycie CD w katalogu

„example”. Następnie należy wybrać JTAG ICE jako platformę do uruchamiania, oraz

wersję używanego kontrolera avr i numer używanego portu COM ( lub pozostawić opcję

AUTO ).

Interfejs JTAG

MB-JTAG-TWICE

6

Po załadowaniu programu, AvrStudio automatycznie programuje kontroler w

uruchamianym układzie i przechodzi w tryb śledzenia programu wyświetlając okno z

kodem żródłowym. Jeżeli komunikacja z MB-JTAG-TWICE została nawiązana, ale do

złącza JTAG nie został podłączony żaden układ, lub też w uruchamianym kontrolerze nie

został zaprogramowany bit zezwolenia dla interfesju JTAG, AvrStudio wyświetli okno z

informacją o możliwych przyczynach problemu.

2.2.4 .

Opcje debuggera

Aby zmienić opcje debuggera podczas uruchamiania układu należy wybrać z menu

pozycję: Debug -> JTAC ICE Options. Dla zapewnienia prawidłowej komunikacji pomiędzy

MB-JTAG-TWICE i AvrStudio częstotliwość (w zakładce „Connection” ) powinna być

ustawiona na wartość równą lub mniejszą niż ¼ zegara procesora w uruchamianym

układzie.

W przypadku problemów z nawiązaniem połaczenia z MB-JTAG-TWICE można też

ustawić mniejszą niż domyślna szybkość pracy portu szeregowego.

Zakładka „Debug” umożliwia wybranie m.in. metody programowania kontrolera przed

rozpoczęciem pracy. Domyślnie po każdorazowym załadowaniu pliku wynikowego

wykonywana jest operacja programowania kontrolera. Opcję tę można zmienić tak aby

reprogramowanie następowało tylko po po modyfikacji pliku wynikowego. Wydłuży to

żywotność kontrolera w uruchamianym układzie.

W zakładce „Breakpoints” ustawiamy tryb pracy dla pułapek programowych oraz ew.

maskę adresów.

Zakładka „Status” pokazuje aktualną wersję oprogramowania zawartego w MB-JTAG-

TWICE oraz wersję kontrolera podłączonego do interfejsu JTAG.

MB-JTAG-TWICE

7

Interfejs JTAG

2.3 .

Aktualizacja oprogramowania wewnętrznego JTAG

MB-JTAG-TWICE pozwala na automatyczną aktualizację oprogramowania JTAG w

momencie gdy zainstalowana wersja AvrStudio posiada wersję nowszą niż programator.

Jeśli po wybraniu sesji debugowania lub programowania pojawi się okno

należy nacisnąć przycisk „OK” a w kolejnym oknie „Flash/Program”

Po skończonej aktualizacji należy wyłączyć i włączyć zasilanie MB-JTAG-TWICE jak

również uruchomić ponownie AvrStudio.

Interfejs JTAG

MB-JTAG-TWICE

8

3.

Interfejs ISP

MB-JTAG-TWICE w trybie ISP używa do komunikacji z komputerem PC protokołu

STK500 v.2 i może pracować z każdym oprogramowaniem, które działa z oryginalnym

zestawem STK500, m.in Avr Studio, CodeVision i inne. Niektóre funkcje przeznaczone dla

STK500 ( np. regulacja napięcia zasilania układu lub częstotliwości zegara ) są

niedostępne podczas pracy z MB-JTAG-TWICE.

3.1 .

Złącza interfejsu ISP

Do programowania w trybie ISP służy płytka adaptera wyposażona w dwa złącza: 10

pin oraz 6 pin:

10-pin

6-pin

I/O

Sygnał

Opis

1

4

I/O

MOSI

Dane odbierane – podłączyć do lini MOSI

mikrokontrolera

2

2

PWR

VTG

Napięcie zasilania z programowanego układu:

2.7 v – 5.5 v

3

-

I/O

PROG

Stan niski podczas programowania

( sterowanie diodą LED lub multiplekserem w

programowanym układzie )

5

5

I/O

RST

Reset – podłączyć do lini RST mikrokontrolera

7

3

I/O

SCK

Zegar – podłączyć do lini SCK mikrokontrolera

9

1

I/O

MISO

Dane nadawane - – podłączyć do lini MISO

mikrokontrolera

4,6,8,10

6

PWR

GND

Masa

MB-JTAG-TWICE

9

Interfejs ISP

1 2

VTG
GND
GND
GND
GND

MOSI

PROG

RST

SCK

MISO

9 10

VTG
MOSI
GND

MISO

SCK

RST

1 2

5 6

3.2 .

Połączenie MB-JTAG-TWICE do pracy z interfejsem ISP

Poniższe rysunki ilustrują połaczenie programatora w przypadku stosowania złącza ISP

10-pin oraz 6-pin .

Jeśli na złaczu ISP w układzie programowanym napięcie zasilania jest niedostępne,

MB-JTAG-TWICE może być zasilany z zewnętrznego zasilacza poprzez płytkę adaptera.

Po włączeniu zasilania, dioda LED będzie świecić przez ok. 1 sekundę, co oznacza

gotowość urządzenia do pracy. Dioda LED będzie również świecić w czasie operacji

programowania ISP.

3.3 .

Programowanie ISP przy użyciu MB-JTAG-TWICE

Do programowania poprzez interfejs ISP może byc użyty program AvrStudio. Aktualna

wersja AvrStudio znajduje się na dołączonej płycie CD w katalogu „PC software”. Do

pracy z MB-JTAG-TWICE nalezy w AvrStudio wybrać dialog programowania STK500:

Interfejs ISP

MB-JTAG-TWICE

10

Oprogramowanie wewnętrzne MB-JTAG-TWICE automatycznie rozpoznaje

wybrany w AvrStudio typo połączenia ( JTAG lub STK500). Rozpoznanie interfejsu

następuje podczas pierwszego połączenia z PC po włączeniu zasilania. Wybrany interfejs

jest aktywny aż do wyłączenia zasilania. Aby przełączyć MB-JTAG-TWICE w inny tryb

pracy, należy wyłaczyć i ponownie włączyć zasilanie programatora.

Szczegółowe informacje n.t. dostępnych opcji w czasie programowania ISP

znajdują się w pomocy do AvrStudio ( menu „Help” ). Informacje zawarte są w

rozdziale „STK500 User Guide” -> „Frontend software”.

MB-JTAG-TWICE

11

Interfejs ISP

3.4 .

Aktualizacja oprogramowania wewnętrznego ISP

MB-JTAG-TWICE pozwala na aktualizację oprogramowania do obsługi interfejsu ISP.

Nie należy korzystać z aktualizacji dostarczonych razem z AvrStudio. Aktualizacje są

dostępne na stronie internetowej MikloBit ( katalog “Elektronika/Do probrania” ). Do

załadowania oprogramowania ISP służy program Uploader który znajduje sie na płycie

CD, w katalogu MB-JTAG-TWICE.

Aby wykonać aktualizację oprogramowania należy:

•

Pobrać ze strony MikloBit archiwum “mb_jtag_twice_isp_vX.X.zip” i rozpakować z
niego plik z rozszerzeniem .hex

•

Uruchomić program Uploader.exe

•

Podłączyć MB-JTAG-TWICE do portu COM w komputerze PC oraz do zasilania
( z uruchamianego układu lub z zasilacza poprzez adapter )

•

W programie Uploader wybrać port COM do którego podłączony jest MB-JTAG-
TWICE, wskazać lokalizację na dysku gdzie znajduje się plik .hex i uruchomić

aktualizację przyciskiem “Program”

Po skończonej aktualizacji należy wyłączyć i włączyć zasilanie MB-JTAG-TWICE.

Interfejs ISP

MB-JTAG-TWICE

12

Jeśli zostanie zainstalowana nowsza wersja AvrStudio i po wywołaniu dialogu STK500

zostanie wyświetlony komunikat o konieczności aktualizacji:

należy wybrać opcję „Anuluj”. Aby komunikat nie pojawiał sie proszę wykonać

nastepujące czynności:

•

uruchomić program RegEdit ( z menu Start/Uruchom )

•

odszukać w rejestrze klucz
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Atmel\AVRTools\STK500

•

Zmienić wartości typu DWORD na numery wersji która jest oczekiwana, w tym
przypadku 2.04:

•

VersionMajor na 0x02

•

VersionMinor na 0x04

•

zakończyć program RegEdit

•

uruchomić ponownie AvrStudio

MB-JTAG-TWICE

13

Interfejs ISP

4.

Prawa autorskie i gwarancje

Prawa autorskie do oprogramowania JTAG zawartego wewnątrz MB-JTAG-TWICE,

jak również do oprogramowania AvrStudio należą do firmy Atmel.

Prawa autorskie do oprogramowania ISP zawartego wewnątrz MB-JTAG-TWICE

należą do firmy MikloBit.

MikloBit gwarantuje zgodność produktu z wydaną specyfikacją, a jednocześnie

informuje, że nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek szkody powstałe bezpośrednio

lub pośrednio w wyniku użycia lub nieprawidłowego działania produktu.

MikloBit zastrzega sobie prawo do modyfikacji niniejszej specyfikacji bez uprzedzenia.

5.

Kontakt

MikloBit

ul. Cyprysowa 7/5

43-600 Jaworzno

www.miklobit.com

[e-mail]

tel.

0 603 196 171

tel./fax

0 32 616 40 82

Prawa autorskie i gwarancje

MB-JTAG-TWICE

14