Atmega8 mikrokontroleri. Atmega8 programiranje za početnike. AVR mikrokontroleri. Programiranje za početnike Obuka mikrokontrolera atmega8

1. Prednosti predložene metode

Kola uređaja bazirana na mikrokontrolerima (MCU) obično se razlikuju kombinacijom dva teško spojiva kvaliteta: maksimalne jednostavnosti i visoke funkcionalnosti. Osim toga, funkcionalnost se može mijenjati i proširivati ​​u budućnosti bez ikakvih promjena u krugu - samo zamjenom programa (flash). Ove karakteristike se objašnjavaju činjenicom da su kreatori modernih MK-a pokušali staviti na jedan čip sve što bi programeru moglo zatrebati elektronski uređaj- barem koliko god je to moguće. Kao rezultat toga, došlo je do promjene naglaska sa kola i instalacije na softver. Uz korištenje MK-a, sada je manje potrebe za "opterećenjem" kola dijelovima i manje je veza između komponenti. To, naravno, čini krug privlačnijim za ponavljanje kako iskusnim tako i početnicima elektroničarima. Ali, kao i obično, morate platiti za sve. Ni ovo nije bilo bez poteškoća. Ako kupite novi MK, instalirate ga u krug ispravno sastavljen od dijelova koji se mogu servisirati i primijeniti napajanje, onda ništa neće raditi - uređaj neće raditi. Mikrokontroleru je potreban program.

Čini se da je i s ovim sve jednostavno - na Internetu možete pronaći mnoge sheme s besplatnim firmverom. Ali ovdje postoji jedna kvaka: firmver se mora nekako "učitati" u mikrokontroler. Za nekoga ko to nikada ranije nije radio, takav zadatak često postaje problem i glavni odbojni faktor, često ga tjera da odustane od užitaka korištenja MK-a i traži šeme zasnovane na „labavoj“ i krutoj logici. Ali nije sve tako komplikovano kao što se čini na prvi pogled.

Nakon analize publikacija na Internetu, možete vidjeti da se ovaj problem najčešće rješava na jedan od dva načina: kupovinom gotovog programatora ili izradom domaćeg programatora. U isto vrijeme, objavljeni sklopovi domaćih programera vrlo su često nerazumno složeni - mnogo složeniji nego što je zaista potrebno. Naravno, ako planirate da flešujete MK svaki dan, bolje je imati “kul” programator. Ali ako se potreba za takvim postupkom javlja rijetko, s vremena na vrijeme, onda možete uopće bez programatora. Ne, naravno, ne govorimo o učenju da se ovo radi snagom misli. To znači da razumijevanjem načina na koji programer stupa u interakciju s mikrokontrolerom prilikom pisanja i čitanja informacija u njegovom načinu programiranja, možemo se zadovoljiti dostupnim alatima za širu svrhu. Ovi alati će morati zamijeniti i softverske i hardverske dijelove programatora. Hardver mora da obezbedi fizičku vezu sa MK mikrokolo, mogućnost primene logičkih nivoa na njegove ulaze i čitanje podataka sa njegovih izlaza. Softverski dio mora osigurati rad algoritma koji kontrolira sve potrebne procese. Također napominjemo da kvalitet snimanja informacija u MK ne ovisi o tome koliko je vaš programer "kul". Ne postoji nešto kao što je „bolje snimljeno” ili „gore”. Postoje samo dvije opcije: “registrovan” i “neregistrovan”. Ovo se objašnjava činjenicom da proces snimanja unutar kristala direktno kontroliše sam MK. Samo treba da mu obezbedite visokokvalitetno napajanje (bez smetnji ili mreškanja) i pravilno organizujete interfejs. Ako rezultati testnog očitavanja ne otkriju greške, onda je sve u redu - kontroler možete koristiti za njegovu namjenu.

Da bismo upisali program u MK bez programatora, potreban nam je USB-RS232TTL port konvertor i, takođe. USB-RS232TTL pretvarač vam omogućava da koristite USB port za kreiranje COM porta koji se razlikuje od "pravog" samo po tome što njegovi ulazi i izlazi koriste TTL logičke nivoe, odnosno napon u rasponu od 0 do 5 volti ( možete pročitati više u članku " "). U svakom slučaju, takav pretvarač je korisno imati u svom "domaćinstvu", pa ako ga već nemate, svakako ga vrijedi kupiti. Što se tiče logičkih nivoa, u našem slučaju TTL je čak i prednost u odnosu na običan COM port, jer se ulazi i izlazi takvog porta mogu direktno povezati na bilo koji mikrokontroler napajan od 5 V, uključujući ATtiny i ATmega. Ali nemojte pokušavati koristiti običan COM port - oni koriste napone u rasponu od -12 do +12 V (ili -15...+15V). U ovom slučaju, direktna veza sa mikrokontrolerom je neprihvatljiva!!!

Ideja o stvaranju skripte za program Perpetuum M, koja implementira funkcije programera, nastala je nakon čitanja brojnih publikacija na Internetu koje nude određena rješenja za MK firmware. U svakom slučaju otkriveni su ozbiljni nedostaci ili prevelike poteškoće. Često sam nailazio na programska kola koja su sadržavala mikrokontroler, a pritom su se vrlo ozbiljno davali savjeti poput: “...i da programiramo mikrokontroler za ovaj programator trebat će nam... tako je – još jedan programer!” Zatim je predloženo da odemo do prijatelja i potražimo plaćena usluga i tako dalje. Kvalitet softvera distribuiranog na mreži za ove namjene također nije bio impresivan - uočeni su mnogi problemi kako u funkcionalnosti, tako i sa „zamućenošću“ korisničkog interfejsa. Često je potrebno puno vremena da se shvati kako se koristi program - mora se proučiti čak i za izvođenje najjednostavnijih radnji. Drugi program može nešto raditi dugo i marljivo, ali korisnik sazna da se ništa ne upisuje u MK tek nakon što je kompletan firmware kompletan i naknadno probno očitavanje. Javlja se i sljedeći problem: korisnik pokušava odabrati svoj MK sa liste podržanih kristala, ali ga nema na listi. U ovom slučaju nećete moći koristiti program - uključivanje na listu nedostajućih MK-ova, u pravilu, nije predviđeno. Osim toga, ručni odabir kontrolera sa liste izgleda čudno, s obzirom na to da programer u mnogim slučajevima može sam odrediti vrstu MK-a. Sve ovo je rečeno ne da bi se blato nabacilo na postojeće proizvode, već da bi se objasnio razlog pojave skripte za program Perpetuum M, opisanog u ovom članku. Problem zaista postoji, a tiče se prvenstveno početnika koji ne uspiju uvijek da savladaju ovaj “zid” kako bi napravili prvi korak u svijet mikrokontrolera. Predložena skripta uzima u obzir nedostatke pronađene u drugim programima. Implementirana je maksimalna "transparentnost" rada algoritma, izuzetno jednostavno korisničko sučelje koje ne zahtijeva učenje i ne ostavlja šanse da se zbunite i "kliknete na pogrešnu stvar". Ako traženi MK nije među podržanim, možete sami dodati njegov opis, uzimajući potrebne podatke iz dokumentacije preuzete sa web stranice MK developera. I, što je najvažnije, scenario je otvoren za proučavanje i modifikacije. Svako može, otvaranjem uređivač teksta, proučavajte i uređujte ga po vlastitom nahođenju, mijenjajući postojeće funkcije po svom ukusu i dodajući nedostajuće.

Prva verzija scenarija kreirana je u junu 2015. Ova verzija pruža podršku samo za Atmelove ATtiny i ATmega serije mikrokontrolera sa funkcijama za pisanje/čitanje fleš memorije, postavljanje bitova konfiguracije i automatsko otkrivanje tipa kontrolera. Pisanje i čitanje EEPROM-a nije implementirano. Bilo je planova da se dopuni funkcionalnost skripte : dodati upisivanje i čitanje EEPROM-a, implementaciju podrške za PIC kontrolere itd. Iz tog razloga skripta još nije objavljena, ali zbog nedostatka vremena implementacija plana je kasnila, kako ne bi postao najbolji neprijatelja dobra, odlučeno je da se objavi postojeća verzija. Ako već implementirane funkcije neće biti dovoljne, nemojte se uznemiravati. U tom slučaju možete pokušati sami dodati željenu funkciju. Neću sakriti: ideja ​​kreiranja ove skripte u početku ima i edukativno značenje. Pošto ste razumjeli algoritam i dodali mu nešto svoje, moći ćete bolje razumjeti rad MK-a u programskom modu, tako da u u budućnosti se nećete naći u poziciji devojke ispred pokvarenog automobila, zamišljeno gledajući njegovu unutrašnjost i ne shvatajući zašto to „ne radi“.

2. MK interfejs u režimu programiranja

Postoji nekoliko različitih načina da stavite kontroler u režim programiranja i radite s njim u ovom režimu. Najlakši za implementaciju za kontrolere serije ATtiny i ATmega je, možda, SPI. Mi ćemo to iskoristiti.

Ali, prije nego počnemo razmatrati signale potrebne za generiranje SPI, napravit ćemo nekoliko rezervi. Mikrokontroler ima konfiguracijske bitove. To su nešto poput prekidača, prebacivanje koje vam omogućava da promijenite neka svojstva mikrokola u skladu sa potrebama projekta. Fizički, to su nepromjenjive memorijske ćelije, poput onih u koje je upisan program. Razlika je u tome što ih ima vrlo malo (do tri bajta za ATmega) i nisu dio adresnog prostora nijedne memorije. Zapisivanje i čitanje konfiguracijskih podataka vrši se posebnim naredbama u MK režimu programiranja. Sada je važno napomenuti da neki konfiguracioni bitovi utiču na samu mogućnost korišćenja SPI. Uz neke od njihovih vrijednosti, može se ispostaviti da se SPI ne može koristiti. Ako naiđete na takav mikrokontroler, metoda predložena u ovom članku neće pomoći. U tom slučaju ćete morati ili promijeniti postavke konfiguracijskih bitova u programatoru, koji podržava drugačiji način programiranja, ili ćete koristiti drugi mikrokontroler. Ali ovaj problem se odnosi samo na korišćene MK-ove, ili one sa kojima se neko već bezuspešno „igrao“. Činjenica je da novi MCU-ovi dolaze s konfiguracijskim bitnim postavkama koje ne sprječavaju korištenje SPI-a. To potvrđuju i rezultati testiranja programske skripte za program Perpetuum M, tokom kojeg su uspješno flešovana četiri različita MK-a (ATmega8, ATmega128, ATtiny13, ATtiny44). Sve su bile nove. Početna postavka konfiguracijskih bitova bila je u skladu s dokumentacijom i nije ometala korištenje SPI.

S obzirom na gore navedeno, obratite pažnju na sljedeće bitove. SPIEN bit eksplicitno dozvoljava ili onemogućuje upotrebu SPI, stoga u našem slučaju njegova vrijednost mora biti omogućavanje. Bit RSTDISBL je sposoban da jedan od izlaza mikrokola (prethodno određenog) pretvori u ulaz signala "resetovanja" ili ga ne okreće (u zavisnosti od vrijednosti zapisane u ovaj bit). U našem slučaju je neophodan ulaz za „resetovanje“ (ako ga nema, neće biti moguće prebaciti MK u režim programiranja preko SPI). Postoje i bitovi CKSEL grupe koji određuju izvor signala takta. Oni ne sprječavaju korištenje SPI-a, ali ih također treba imati na umu, jer ako uopće nema taktnih impulsa, ili ako je njihova frekvencija niža od prihvatljive za datu SPI brzinu, također se neće dogoditi ništa dobro. Tipično, novi MCU koji imaju interni RC oscilator imaju CKSEL grupne bitove konfigurirane da ga koriste. Ovo nam sasvim odgovara – taktiranje je obezbeđeno bez ikakvih dodatnih napora sa naše strane. Nema potrebe za lemljenjem kvarcnog rezonatora ili spajanjem eksternog generatora. Ako navedeni bitovi sadrže drugačiju postavku, morat ćete voditi računa o taktiranju u skladu s postavkom. U ovom slučaju, možda će biti potrebno povezati kvarcni rezonator ili vanjski generator takta na MCU. Ali u ovom članku nećemo razmatrati kako se to radi. Primjeri povezivanja MK-a za programiranje sadržani u ovom članku dizajnirani su za najjednostavniji slučaj.

Sada se okrenemo slici 1, preuzetoj iz dokumentacije za ATmega128A MK. Prikazuje proces odašiljanja jednog bajta do MK-a i istovremenog prijema jednog bajta od MK-a. Oba ova procesa, kao što vidimo, koriste iste taktne impulse dostavljene od programatora do mikrokontrolera na njegovom SCK ulazu - jednom od pinova mikrokola, kojem je takva uloga dodijeljena u režimu SPI programiranja. Još dvije signalne linije omogućavaju prijem i prijenos podataka po jedan bit po taktu. Preko MOSI ulaza podaci ulaze u mikrokontroler, a očitani podaci se preuzimaju sa MISO izlaza. Obratite pažnju na dvije isprekidane linije povučene od SCK do MISO i MOSI. Oni pokazuju u kom trenutku mikrokontroler "proguta" bit podataka postavljen na MOSI ulaz, a u kom trenutku sam postavlja svoj bit podataka na MISO izlaz. Sve je prilično jednostavno. Ali da bismo MK ušli u režim programiranja, još uvijek nam je potreban RESET signal. Ne zaboravimo ni na uobičajenu GND žicu i VCC napajanje. Ukupno se ispostavilo da je samo 6 žica potrebno spojiti na mikrokontroler da bi se njegov firmware fleširao preko SPI-a. U nastavku ćemo to detaljnije analizirati, ali za sada ćemo dodati da se razmjena podataka sa MK u programskom modu preko SPI-a vrši u paketima od 4 bajta. Prvi bajt svakog paketa je u osnovi u potpunosti posvećen kodiranju instrukcija. Drugi bajt, zavisno od prvog, može biti nastavak koda komande, ili deo adrese, ili može imati proizvoljnu vrednost. Treći bajt se prvenstveno koristi za prenos adresa, ali može imati proizvoljnu vrijednost u mnogim instrukcijama. Četvrti bajt obično prenosi podatke ili ima proizvoljnu vrijednost. Istovremeno sa prijenosom četvrtog bajta, neke komande primaju podatke koji dolaze iz mikrokontrolera. Detalji za svaku naredbu mogu se naći u dokumentaciji kontrolera u tabeli pod nazivom "SPI serijski programski set instrukcija". Za sada samo napominjemo da je cjelokupna razmjena sa kontrolerom izgrađena od niza 32-bitnih paketa, u svakom od kojih se ne prenosi više od jednog bajta korisnih informacija. Ovo nije baš optimalno, ali općenito dobro funkcionira.

3. Povezivanje MK-a za programiranje

Da bi se osiguralo da se svi potrebni signali dovode na ulaze mikrokontrolera za organizovanje SPI interfejsa i čitanje podataka sa njegovog MISO izlaza, nije potrebno kreirati programator. To se lako može učiniti korištenjem najčešćeg USB-RS232TTL pretvarača.

Na internetu se često mogu naći informacije da su takvi pretvarači inferiorni i da se s njima ništa ozbiljno ne može učiniti. Ali s obzirom na većinu modela pretvarača, ovo mišljenje je pogrešno. Da, u prodaji postoje pretvarači koji nemaju sve ulaze i izlaze na raspolaganju u poređenju sa standardnim COM portom (na primjer, samo TXD i RXD), a imaju neodvojivi dizajn (mikrokolo je ispunjeno plastikom - to je nemoguće dohvatiti njegove igle). Ali ovo nije vrijedno kupovine. U nekim slučajevima, ulaze i izlaze portova koji nedostaju možete dobiti lemljenjem ožičenja direktno na čip. Primjer takvog "poboljšanog" pretvarača prikazan je na slici 2 (čip PL-2303 - više detalja o svrsi njegovih pinova u članku ""). Ovo je jedan od najjeftinijih modela, ali ima svoje prednosti kada se koristi u domaćim dizajnima. Puno opremljeni adapterski kablovi sa standardnim devetopinskim konektorom na kraju, poput COM porta, takođe su široko rasprostranjeni. Razlikuju se od običnog COM porta samo po TTL nivoima i nekompatibilnosti sa naslijeđem softver i nešto stare opreme. Takođe se može primetiti da se kablovi na CH34x čipu pokazuju mnogo pouzdaniji i stabilniji u raznim ekstremnim testovima u poređenju sa pretvaračima na PL-2303. Međutim, tokom normalne upotrebe razlika nije primjetna.

Prilikom odabira USB-RS232TTL konvertera, obratite pažnju i na kompatibilnost njegovog drajvera sa verzijom operativnog sistema koji koristite.

Pogledajmo pobliže princip povezivanja mikrokontrolera i USB-RS232TTL pretvarača na primjeru četiri različiti modeli MK: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 i ATmega128. Slika 3 prikazuje opšti dijagram takve veze. Možda će vas iznenaditi saznanje da se RS232 signali (RTS, TXD, DTR i CTS) koriste na neodgovarajući način. Ali ne brinite o tome: Perpetuum M program može direktno raditi s njima - postavlja izlazne vrijednosti i čita ulazna stanja. U svakom slučaju, široko korišćeni USB-RS232TTL pretvarači na CH34x i PL-2303 čipovima pružaju ovu mogućnost - to je potvrđeno. Također ne bi trebalo biti problema s drugim popularnim pretvaračima, jer se za pristup portu koriste standardne Windows funkcije.

Otpornici prikazani na općem dijagramu se u principu ne mogu instalirati, ali ih je ipak bolje instalirati. Koja je njihova svrha? Koristeći TTL ulaze i izlaze pretvarača i pet-voltno napajanje mikrokontrolera, time se oslobađamo potrebe za koordinacijom logičkih nivoa - sve je već sasvim ispravno. To znači da veze mogu biti direktne. Ali tokom eksperimenata , svašta se može desiti.Na primjer, po zakonu podlosti, odvijač može pasti upravo na mjesto gdje nikako ne bi mogao pasti, i kratko spojiti nešto što ni u kom slučaju ne smije biti kratko spojeno.Naravno, sve može ispadne kao "šrafciger". Otpornici u ovom slučaju ponekad smanjuju posljedice. Jedna od njihovih namjena je da eliminišu mogući izlazni konflikt. Činjenica je da nakon završenog programiranja mikrokontroler prelazi u normalan radni mod i može desi se da i njegov pin spojen na izlaz konvertora (RTS, TXD ili DTR) postane izlaz, prema programu koji je upravo snimljen u MK-u. U ovom slučaju bi bilo jako loše ako se dva direktno povezana izlaza "pobiju" - pokušajte postaviti različite logičke nivoe. U takvoj "borbi" neko može "izgubiti", ali mi to ne želimo.

Vrijednosti tri otpornika su odabrane na nivou od 4,3 KOhm. Ovo se odnosi na veze između izlaza pretvarača i ulaza mikrokontrolera. Preciznost otpornika nije bitna: njihov otpor možete smanjiti na 1 KOhm ili ga povećati na 10 KOhm (ali u drugom slučaju rizik od smetnji se povećava kada koristite duge žice na putu do MK). Što se tiče veze između ulaza pretvarača (CTS) i izlaza mikrokontrolera (MISO), ovdje se koristi otpornik od 100 Ohma. To se objašnjava posebnostima ulaza korištenog pretvarača. Tijekom ispitivanja korišten je pretvarač na mikrokrugu PL-2303, čiji su ulazi, očigledno, povezani s pozitivnim napajanjem s relativno malim otporom (reda nekoliko stotina Ohma). Da bih "prekinuo povlačenje" morao sam ugraditi otpornik s tako malim otporom. Međutim, ne morate ga uopće instalirati. Na pretvaraču je to uvijek ulaz. To ne može postati izlaz, što znači da neće biti sukoba izlaza u bilo kom razvoju događaja.

Ako čip ima poseban AVCC pin za napajanje analogno-digitalnog pretvarača (na primjer, ATmega8 ili ATmega128), trebao bi biti povezan na zajednički VCC pin za napajanje. Neki IC-ovi imaju više od jednog VCC pina za napajanje ili više od jedne GND. Na primjer, ATmega128 ima 3 GND pina i 2 VCC pina. U trajnom dizajnu, bolje je povezati igle istog imena jedna s drugom. U našem slučaju, tokom programiranja možete koristiti po jedan VCC i GND pin.

A evo kako izgleda ATtiny13 veza. Slika prikazuje dodjelu pinova koja se koristi pri programiranju preko SPI. Pored fotografije je kako u stvarnosti izgleda privremena veza.

Neki mogu reći da to nije ozbiljno - veze na ožičenju. Ali ti i ja smo razumni ljudi. Naš cilj je da programiramo mikrokontroler, trošeći minimalno vrijeme i druge resurse na njega, a ne da se hvalimo pred nekim. Kvaliteta ne trpi. Metoda "na žicama" u ovom slučaju je prilično efikasna i opravdana. Flešovanje firmvera kontrolera je jednokratna procedura, tako da nema smisla prekrivati ​​ga kamenčićima. Ako se namjerava promijeniti firmver u budućnosti bez uklanjanja kontrolera iz kruga (u gotovom proizvodu), tada se to uzima u obzir prilikom instalacije tijekom proizvodnje uređaja. Obično se u tu svrhu instalira konektor (RESET, SCK, MOSI, MISO, GND), a MK se može flešovati čak i nakon instalacije na ploču. Ali ovo su kreativni užici. Razmatramo najjednostavniji slučaj.

Sada pređimo na ATtiny44 MK. Ovdje je sve otprilike isto. Na osnovu crteža i fotografije, čak ni početnik neće imati poteškoća da shvati vezu. Kao i ATtiny44, možete povezati ATtiny24 i ATtiny84 mikrokontrolere - dodjela pinova za ova tri su ista.

Još jedan primjer privremenog povezivanja kontrolera za njegovo programiranje je ATmega8. Ovdje ima više pinova, ali princip je isti - nekoliko žica, a sada je kontroler spreman da u njega "popuni" informacije. Dodatna crna žica na fotografiji koja dolazi sa pina 13 ne učestvuje u programiranju. Dizajniran je da ukloni zvučni signal iz njega nakon što MK izađe iz moda programiranja. To je zbog činjenice da je tokom ispravljanja grešaka u skripti za "Perpetuum M" program preuzet na MK muzicka kutija.

Često je jedan kontroler dostupan u različitim kućištima. U ovom slučaju, dodjela pinova za svaki slučaj se različito raspoređuje. Ako kućište vašeg kontrolera nije slično onom prikazanom na slici, provjerite namjenu pinova u tehničkoj dokumentaciji koju možete preuzeti sa web stranice MK developera.

Da bismo upotpunili sliku, pogledajmo povezivanje MK mikrokola s velikim brojem "noga". Svrha dodatne crne žice na fotografiji koja dolazi sa pina 15 je potpuno ista kao u slučaju ATmega8.

Vjerovatno ste se već uvjerili da je sve prilično jednostavno. Svako ko zna prebrojati pinove mikro krugova (od oznake u krugu suprotno od kazaljke na satu) shvatit će. I ne zaboravite na tačnost. Mikrokrugovi vole uredne ljude i ne opraštaju nemarno postupanje.

Pre nego što pređete na softverski deo, uverite se da je drajver USB-RS232TTL konvertor ispravno instaliran (proverite Windows Device Manager). Zapamtite ili zapišite broj virtuelnog COM porta koji se pojavljuje kada povežete pretvarač. Ovaj broj ćete morati unijeti u tekst skripte, o čemu možete pročitati u nastavku.

4. Skripta - programer za "Perpetuum M"

Shvatili smo hardverski dio "programatora". Ovo je već pola bitke. Sada ostaje da se pozabavimo softverskim dijelom. Njegovu ulogu će obavljati program Perpetuum M pod kontrolom skripte, koja implementira sve potrebne funkcije za interakciju sa mikrokontrolerom.

Arhivu sa skriptom treba raspakovati u isti folder u kojem se nalazi program perpetuum.exe. U tom slučaju, kada pokrenete datoteku perpetuum.exe, na ekranu će se prikazati meni sa listom instaliranih skripti, među kojima će se nalaziti red "AVR MK Programmer" (možda je i jedini). Ovo je linija koja nam treba.

Skripta se nalazi u folderu PMS u datoteci "MK Programmer AVR.pms". Ova datoteka se može pregledati, proučavati i uređivati ​​ako je potrebno u običnom uređivaču teksta kao što je Windows Notepad. Prije korištenja skripte, najvjerovatnije ćete morati promijeniti tekst koji se odnosi na postavke porta. Da biste to učinili, provjerite naziv porta koji se koristi u Windows upravitelju uređaja i, ako je potrebno, izvršite odgovarajuću izmjenu u redu "PortName="COM4";" - umjesto broja 4 može postojati drugi broj. Takođe, kada koristite drugi model USB-RS232TTL konvertera, možda ćete morati da promenite postavke inverzije signala (redovi skripte koji počinju rečju „High“). Inverziju signala USB-RS232TTL konvertorom možete provjeriti pomoću jednog od primjera sadržanih u uputama za program Perpetuum M (odjeljak funkcija za rad sa portom).

Podmapa MK_AVR sadrži datoteke s opisima podržanih kontrolera. Ako kontroler koji vam je potreban nije među njima, možete sami dodati onaj koji vam je potreban, slijedeći analogiju. Uzmite jedan od fajlova kao uzorak i pomoću uređivača teksta unesite potrebne podatke, uzimajući ih iz dokumentacije za vaš mikrokontroler. Glavna stvar je da budete oprezni, unesite podatke bez grešaka, inače MK neće biti programiran ili će biti programiran pogrešno. Originalna verzija podržava 6 mikrokontrolera: ATtiny13, ATtiny24, ATtiny44, ATtiny84, ATmega8 i ATmega128. Skripta implementira automatsko prepoznavanje povezanog kontrolera - nema potrebe da ga navedete ručno. Ako identifikator pročitan iz MK-a nije među dostupnim opisima, prikazuje se poruka da se kontroler ne može prepoznati.

Arhiva sa skriptom takođe sadrži Dodatne informacije. Fascikla AVR kontroler inc datoteka sadrži vrlo korisnu i opsežnu kolekciju datoteka definicija kontrolera. Ove datoteke se koriste za pisanje vlastitih programa za MK. Još četiri foldera "MusicBox_..." sadrže datoteke sa programom na asemblerskom jeziku i firmverom spremnim za preuzimanje na MK zasebno za ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 i ATmega128. Ako ste već povezali jedan od ovih MK-a za programiranje, kao što je predloženo u ovom članku, možete ga odmah flashati - dobit ćete muzičku kutiju. Više o tome u nastavku.

Kada odaberete liniju “MK AVR Programmer” u meniju skripte, skripta počinje da se izvršava. Istovremeno, otvara port, šalje naredbu MK-u da se prebaci u programski režim, prima potvrdu od MK-a o uspješnoj tranziciji, traži MK identifikator i traži opis ovog MK-a po njegovom identifikatoru među dostupnim datoteke sa opisima. Ako ne pronađe traženi opis, prikazuje odgovarajuću poruku. Ako se pronađe opis, otvara se glavni meni programatora. Njegov screenshot možete vidjeti na slici 8. Dalje razumijevanje nije teško - meni je vrlo jednostavan.

U prvoj verziji skripte neke funkcije punopravnog programera nisu implementirane. Na primjer, ne postoji način za čitanje i pisanje u EEPROM. Ali ako otvorite skriptu u uređivaču teksta, vidjet ćete da je vrlo male veličine, uprkos činjenici da je glavna stvar već implementirana u njoj. To sugerira da dodavanje nedostajućih funkcija nije tako teško - jezik je vrlo fleksibilan, omogućava vam da implementirate bogatu funkcionalnost u malom programu. Ali u većini slučajeva dovoljne su čak i postojeće funkcije.

Neka ograničenja funkcionalnosti su opisana direktno u tekstu skripte:
//implementirano snimanje samo sa nulte adrese (Zapis adrese proširenog segmenta se zanemaruje, LOAD OFFSET - također)
//redoslijed i kontinuitet zapisa u HEX datoteci se ne provjerava
//kontrolna suma nije provjerena
Ovo se odnosi na rad sa HEX datotekom iz koje je preuzet kod firmvera za MK. Ako ova datoteka nije oštećena, provjera kontrolne sume neće imati efekta. Ako je izobličen, neće ga biti moguće otkriti pomoću skripte. U većini slučajeva, preostala ograničenja neće škoditi, ali ih ipak morate imati na umu.

5. Muzička kutija - jednostavan zanat za početnike

Ako imate jedan od ovih mikrokontrolera: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 ili ATmega128, lako ga možete pretvoriti u muzičku kutiju ili muzičku karticu. Da biste to učinili, dovoljno je upisati odgovarajući firmver u MK - jedan od ona četiri koja se nalaze u folderima "MusicBox_..." u istoj arhivi sa skriptom. Kodovi firmvera se pohranjuju u datoteke sa ekstenzijom ".hex". Korištenje ATmega128 za takav zanat je, naravno, „debelo“, baš kao i ATmega8. Ali ovo može biti korisno za testiranje ili eksperimentiranje, drugim riječima, u obrazovne svrhe. U prilogu su i tekstovi programa u Assembleru. Programi nisu kreirani od nule - za osnovu je uzet program muzičke kutije iz knjige A.V. Belova. AVR mikrokontroleri u radioamaterskoj praksi." Originalni program je doživio niz značajnih promjena:
1. prilagođeno za svaki od četiri MK-a: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 i ATmega128
2. tasteri su eliminisani - ništa ne treba da bude povezano na kontroler osim napajanja i emitera zvuka (melodije se reprodukuju jedna za drugom u beskonačnoj petlji)
3. trajanje svake note se smanjuje za trajanje pauze između nota kako bi se eliminisali poremećaji u muzičkom ritmu
4. osma melodija je povezana, ne koristi se u verziji knjige
5. od subjektivnog: neka "poboljšanja" za optimizaciju i olakšavanje razumijevanja algoritma

U nekim melodijama se mogu čuti laži, pa čak i grube greške, posebno u “Smile” - u sredini. Kodovi melodija zvona preuzeti su iz knjige (ili bolje rečeno, preuzeti sa web stranice autora knjige zajedno s originalnim asm fajlom) i nisu modificirani. Očigledno postoje greške u kodiranju melodija. Ali to nije problem - svako ko je "prijateljski" sa muzikom može to lako shvatiti i popraviti sve.

U ATtiny13, zbog nedostatka 16-bitnog brojača, 8-bitni brojač je morao da se koristi za reprodukciju nota, što je dovelo do blagog smanjenja tačnosti nota. Ali to je jedva primjetno na uho.

O konfiguracijskim bitovima. Njihova podešavanja moraju odgovarati stanju novog mikrokontrolera. Ako je vaš MK već negdje korišten, potrebno je provjeriti stanje njegovih konfiguracijskih bitova i, ako je potrebno, uskladiti ih sa postavkama novog mikrokontrolera. Stanje konfiguracijskih bitova novog mikrokontrolera možete saznati iz dokumentacije za ovaj MK (odjeljak "Bitovi osigurača"). Izuzetak je ATmega128. Ovaj MCU ima M103C bit, koji omogućava način kompatibilnosti sa starijim ATmega103. Aktiviranje bita M103C uvelike smanjuje mogućnosti ATmega128, a ovaj bit je aktivan na novom MK-u. Morate resetirati M103C u neaktivno stanje. Za manipulaciju konfiguracijskim bitovima, koristite odgovarajući odjeljak menija skripte programera.

Nema smisla davati dijagram muzičke kutije: ona sadrži samo mikrokontroler, napajanje i emiter piezo zvuka. Napajanje se isporučuje na potpuno isti način kao što smo radili prilikom programiranja MK-a. Emiter zvuka je povezan između zajedničke žice (GND pin kontrolera) i jednog od MK pinova, čiji se broj nalazi u datoteci sa programskim sklopnim kodom (*.asm). Na početku teksta programa za svaki MK u komentarima stoji red: " zvučni signal formira se na pin XX." Kada programatorska skripta završi svoj rad, mikrokontroler izlazi iz režima programiranja i prelazi u normalan radni mod. Reprodukcija melodija počinje odmah. Povezivanjem emitera zvuka, ovo možete provjeriti. Možete napustiti emiter zvuka povezan tokom programiranja kristala samo ako zvuk dolazi sa pina koji SPI ne koristi, inače dodatni kapacitet na pinu može ometati programiranje.