USB AVR ISP I
Programator ISP mikrokontrolerów AVR
Opis
Programator USB AVR ISP I jest programatorem ISP 8-bitowych mikrokontrolerów
AVR firmy Atmel. Podłączany do portu USB komputera PC umożliwia łatwe
programowanie mikrokontrolerów z notebooków, które obecnie nie posiadają
w standardzie portów RS-232 i LPT.
Współpracuje z programem AVRDUDE jako USbasp, a po zmianie firmware'u
może pracować jako programator STK500v2.
USB AVR ISP I posiada interfejs ISP w standardzie Kanda (10 pin), co uniemożliwia
ewentualne pomyłki w podłączaniu do układu docelowego.
Zastosowany bufor napięciowy umożliwia programowanie mikrokontrolerów zasilanych
napięciami 1,8 V - 5,5 V.
Obsługiwane mikrokontrolery
Programator USB AVR ISP I umożliwia programowanie wszystkich mikrokontrolerów rodziny AVR z interfejsem ISP
obsługiwanych przez AVRDUDE i po zmianie firmware'u również przez AVRStudio.
Współpraca z programami
Programator USB AVR ISP I współpracuje z programem AVRDUDE, który jest natywnym interfejsem programowania
S
rodowiska WinAVR. AVRDUDE można także obsługiwać z poziomu linii poleceń lub za pomocą różnych nakładek GUI, takich jak:
AVRDUDE-GUI, AVR 8 Burn-O-Mat.
USB AVR ISP I może także współpracować ze S
rodowiskami AVRStudio, Bascom-AVR, CodeVisionAVR.
Podstawowe właS
ciwoS
ci
- umożliwia programowanie w systemie wszystkich mikrokontrolerów AVR
- podłączany do portu USB komputera PC umożliwia programowanie mikrokontrolerów również z notebooków
- współpracuje z WinAVR, Bascom-AVR, AVRStudio, CodeVisionAVR
- współpraca z układami zasilanymi napięciami 1,8V - 5,5V
- standardowy interfejs KANDA 10 pin
- zabezpieczenie nadprądowe chroniące port USB (bezpiecznik polimerowy)
- diody LED sygnalizujące stan pracy programatora w wersji USBasp i STK500v2
- możliwoS
ć zasilania układu docelowego z portu USB (5V)
- możliwoS
ć programowania mikrokontrolerów taktowanych zegarem <1,5 MHz
- złącze ISP umożliwiające zmianę firmware'u programatora
- łatwa zmiana firmware'u umożliwiająca pracę jako programator STK500v2
- dodatkowa dioda LED sygnalizująca podłączenie programatora STK500v2 do wirtualnego portu szeregowego (COM)
- wyprowadzone linie Rx i Tx, co po zmianie firmware'u umożliwia łatwe używanie programatora również jako portu szeregowego
- konstrukcja umożliwiająca podłączenie programatora do układu bez dodatkowej taS
my
- 1 -
USB USB PROG
AVRAVR ISP I
Opis złączy programatora i diod LED
Jumper J1
Do konfiguracji programatora służą
ON - zasilanie układu
docelowego 5V
2 zworki J1 i J2:
układ docelowy jest zasilany
ON z programatora
Jumper J2 - zmiana szybkoS
ci
J1
Złącze
programowania
ON (Slow SCK) -
układ docelowy nie jest zasilany
programowania
programowanie uC
OFF
z programatora
ISP (standard
taktowanych <1,5 MHz
KANDA)
OFF (Speed SCK) -
programowanie z maksymalną
zmniejszenie częstotliwoS
ci sygnału
szybkoS
cią
taktującego (w przypadku gdy
LED zielona D7 - podłączenie do ON
mikrokontroler jest taktowany
portu USB, zasilanie programatora
sygnałem mniejszym niż 1,5MHz)
Złącze J6 - port COM
J2
LED czerwona D5 - programowanie
(linie RxD i TxD)
układu docelowego
programowanie z maksymalną
LED żółta D4 - podłączenie
Złącze J7 w standardzie ISP OFF
prędkoS
cią
wirtualnego portu COM
służące do zmiany firmware'u
Rozmieszczenie sygnałów złącza w standardzie KANDA
Rysunek przedstawia złącze interfejsu ISP w standardzie
KANDA, które powinno być zamontowane na płytce
MOSI VCC
MOSI, MISO, SCK - sygnały magistrali SPI
z programowanym układem docelowym. Złącze zamontowane
NC GND
RST - reset układu docelowego
w programatorze USB AVR ISP I umożliwia podłączenie
RST GND
VCC - napięcie zasilania układu docelowego
programatora za pomocą standardowej taS
my IDC.
SCK GND
GND - masa układu docelowego
MISO GND W przypadku zastosowania niestandardowego ułożenia pinów,
należy użyć odpowiedniej przejS
ciówki.
Podłączenie z układem docelowym
Rysunek przedstawia przykładowy schemat podłączenia programatora do mikrokontrolera ATmega8.
- 2 -
USB AVR ISP I
1
2
Instalacja sterowników
1) Podłączyć programator do portu USB za pomocą kabla miniUSB B(Canon)-USB A
2) Przy pierwszym podłączeniu programatora do komputera, system Windows poinformuje użytkownika o wykryciu nowego
urządzenia i przystąpi do jego instalacji
3) W oknie kreatora należy zaznaczyć opcję Nie, nie tym razem i wybrać Dalej
4) W następnym oknie zkreatora aznaczyć Zainstaluj z listy lub okreS
lonej lokalizacji i wybrać Dalej
- 3 -
USB AVR ISP I
Instalacja sterowników c.d.
5) Następnie wybrać opcję Wyszukaj najlepszy sterownik w tych lokalizacjach oraz Uwzględnij tę lokalizację
w wyszukiwaniu i podać S
cieżkę dostępu do sterownika. Po wybraniu lokalizacji sterowników, wybrać Dalej
6) Po poprawnej instalacji programatora, w oknie Menedżera urządzeń powinna pojawić się pozycja LibUSB-Win32 Devices
a w niej USBasp
Podłączenie USB AVR ISP I do innego portu USB niż poprzednio wywoła okno instalacji sterownika (jak przy każdym innym
urządzeniu USB).
- 4 -
USB AVR ISP I
Użytkowanie
Programator USB AVR ISP I obsługiwany jest za pomocą darmowego programu AVRDUDE, który jest rozpowszechniany na
licencji GNU GPLv2. Strona domowa programu to: http://savannah.nongnu.org/projects/avrdude.
Współpracuje ze S
rodowiskiem WinAVR, AVRStudio (za poS
rednictwem AVRDUDE), Bascom-AVR (za poS
rednictwem
AVRDUDE).
AVRDUDE
WłaS
ciwoS
ci programu AVRDUDE:
-Obsługiwany z lini poleceń, co umożliwia uruchamianie z poziomu innych aplikacji
-Działa w systemach, takich jak: Windows, Linux, MacOS X, FreeBSD
-umożliwia zapis i odczyt pamięci Flash, EEPROM, fuse i lock bitów
Obsługiwane mikrokontrolery AVR to między innymi:
- ATmega6450, ATmega3250, ATmega645, Atmega325
- ATmega2561, ATmega2560, ATmega1281, Atmega1280,
- Atmega640
- ATmega168, ATmega88, Atmega48
- ATmega8535, ATmega8515, ATmega8, Atmega161,
- ATmega32, ATmega6490, ATmega649, ATmega3290P,
- ATmega3290, ATmega329P, ATmega329, Atmega169,
- ATmega163, ATmega162, ATmega644P, Atmega644,
- ATmega324P, ATmega164P, Atmega16
- ATmega128, ATmega64, ATmega103
- ATtiny15, ATtiny13, ATtiny12, Attiny11
- Attiny2313
- ATtiny84, ATtiny44, Attiny24
- ATtiny85, ATtiny45, Attiny25
- ATtiny861, ATtiny461, Attiny261, ATtiny26
- 5 -
USB AVR ISP I
AVRDUDE-c.d.
Przykład programowania mikrokontrolera ATmega8 programatorem USB AVR ISP I i programem AVRDUDE z lini poleceń.
- 6 -
USB AVR ISP I
AVRDUDE GUI
1) W polu Location of avrdude podajemy S
cieżkę dostępu do programu avrdude.exe
2) W polu Alt. Config file można podać S
cieżkę dostępu do alternatywnego pliku configuracyjnego avrdude.conf
3) W polach -p Device, -c Programmer oraz -P Port podajemy odpowiednio typ programowanego mikrokontrolera, typ
programatora (usbasp), oraz wpisujemy rodzaj portu (usb)
4) W polu Flash podajemy S
cieżkę dostępu do pliku z programem dla programowanego mikrokontrolera i zaznaczamy typ
operacji (odczyt, zapis, weryfikacja)
5) Po naciS
nięciu przycisku Execute mikrokontroler zostanie zaprogramowany oraz zostaną wyS
wietlone informacje o
przebiegu programowania.
- 7 -
USB AVR ISP I
AVR8 Burn-O-Mat
1) Z głównego menu wybieramy SettingsZ AVRDUDE
3) W polu AVRDUDE location podajemy S
cieżkę dostępu do programu avrdude.exe
3) W polu Programmer wybieramy programator usbasp
4) W polu Port wpisujemy usb
5) Zatwierdzamy wprowadzone parametry przyciskiem Ok
6) Wybieramy typ mikrokontrolera
7) W polu Flash podajemy S
cieżkę dostępu do pliku programu mikrokontrolera
8) W celu zaprogramowania mikrokontrolera wciskamy przycisk Write
- 8 -
USB AVR ISP I
Konfiguracja AVRStudio
1) Z głównego menu wybieramy ToolsZ Customize
2) W zakładce Tools z Menu contens wybieramy New i wpisujemy nazwę programatora
3) W oknie Command podajemy S
cieżkę dostępu do programu avrdude.exe
3) W oknie Arguments podajemy parametry:
- typ procesora (np. -p m8)
- typ programatora (-c usbasp)
- port (-P usb)
- S
cieżkę dostępu do pliku HEX(katalog projektu) (-U flash:w:"{FILE}":a i ewentualnie -U flash:v:"{FILE}":a)
Przykładowa definicja parametrów: -p m8 -c usbasp -P usb -U flash:w:"test_1.hex :a -U flash:v:"test_1.hex :a
4) W oknie Initial directory podajemy S
cieżkę dostępu do katalogu projektu
5) Zatwierdzamy wprowadzone parametry przyciskiem Close
6) Dobrze jest przypisać klawisze skrótu, jak pokazano poniżej
7) W celu zaprogramowania mikrokontrolera wybiaramy ToolsZ USB AVR ISP I lub np. Ctrl+D
- 9 -
USB AVR ISP I
Konfiguracja Bascom-AVR
1) Z głównego menu wybieramy OptionsZ Programmer
2) W zakładce Programmer z rozwijanej listy wybieramy External programmer
3) Poniżej w zakładce Other w oknie Program podajemy S
cieżkę dostępu do programu avrdude.exe
3) W oknie Parameter podajemy:
- typ procesora (np. -p m8)
- typ programatora (-c usbasp)
- port (-P usb)
- S
cieżkę dostępu do pliku HEX(katalog projektu) (-U flash:w:"{FILE}":a i ewentualnie -U flash:v:"{FILE}":a)
4) Należy zaznaczyć opcję Use HEX file
Przykładowa definicja parametrów: -p m8 -c usbasp -P usb -U flash:w:"test_1.hex :a -U flash:v:"test_1.hex :a
- 10 -
USB AVR ISP I
WinAVR
Naturalnym S
rodowiskiem pracy programatora USB AVR ISP I (USBasp) jest pakiet WinAVR.
Aby korzystać z programatora z poziomu Programmers Notepada lub podobnego IDE należy w pliku makefile projektu
zdeklarować użycie tego programatora:
- znajdx
i zakomentuj (dodaj znak # na początku) wiersze rozpoczynający się od AVRDUDE_PROGRAMMER
i AVRDUDE_PORT
- dopisz wiersz: AVRDUDE_PROGRAMMER = usbasp
- dopisz wiersz: AVRDUDE_PORT = usb
fusebitów/lockbitów:
AVRDUDE_WRITE_EEPROM = -U eeprom:w:eeprom.hex
AVRDUDE_WRITE_LOCK = -U lock:w:0x3C:m
AVRDUDE_WRITE_HFUSE = -U hfuse:w:0xC9:m
AVRDUDE_WRITE_LFUSE = -U lfuse:w:0x9F:m
Jeżeli któraS
z tych opcji nie jest potrzebna, wskazane jest zakomentowanie związanego z nią wiersza
W pliku makefile powinna znalex
ć się linia:
program: $(TARGET).hex $(TARGET).eep
(lub np. program: $(TARGET).hex eeprom.eep)
$(AVRDUDE) $(AVRDUDE_FLAGS) $(AVRDUDE_WRITE_FLASH) $(AVRDUDE_WRITE_EEPROM)
$(AVRDUDE_WRITE_HFUSE) $(AVRDUDE_WRITE_LFUSE) $(AVRDUDE_WRITE_LOCK)
! NieostrożnoS
ć przy ustalaniu wartoS
ci fusebitów może zakończyć się zablokowaniem mikrokontrolera, niemożliwym do
usunięcia bez wysokonapięciowego programatora równoległego; konieczne jest dokładne zapoznanie się z kartą katalogową.
Po przeprowadzeniu powyższych operacji możliwe jest programowanie mikrokontrolera poprzez opcję Tools/Program
Programmer's Notepada.
UWAGA! W przypadku, gdy wystąpi błąd programowania, poprzedzony odczytem przez avrdude zerowej
sygnatury (avrdude: Device signature = 0x000000) winą może być niskie taktowanie lub duże opóx
nienie
startowe programowanego mikrokontrolera  należy założyć w programatorze zworkę J2, aby zmniejszyć
szybkoS
ć SPI przy programowaniu. Dotyczyć to może m.in. fabrycznie nowych mikrokontrolerów (dla
Atmega8 ustawione fusebity SUT dają duże opóx
nienie startowe a x
ródłem taktowania jest generator 1MHz).
- 11 -
USB AVR ISP I
Aktualizacja firmware'u
MOSI, MISO, SCK - sygnały magistrali SPI
2 RST - reset układu docelowego
1 VCC - napięcie zasilania układu docelowego
GND - masa układu docelowego
Zmiana firmware'u do STK500v2
Złącze J7 umożliwia zmianę firmware'u programatora np. do programatora zgodnego z STK500v2 lub upgrade'u obecnego
firmware'u. W tym celu należy dołączyć zewnętrzny programator ISP do złącza J7 i zaprogramować go odpowiednim plikiem *.hex.
Programator USB AVR ISP I pracujący
w t r y b i e z g o d n o S
c i
z STK500v2
- 12 -
USB AVR ISP I
VCC
MOSI
GND
MISO
SCK
RST