Microcontroladores Atmega8. Programación Atmega8 para principiantes. Microcontroladores AVR. Programación para principiantes Entrenamiento de microcontrolador atmega8

1. Ventajas del método propuesto

Los circuitos de dispositivos basados ​​en microcontroladores (MCU) suelen caracterizarse por una combinación de dos cualidades difíciles de combinar: máxima simplicidad y alta funcionalidad. Además, la funcionalidad se puede cambiar y ampliar en el futuro sin realizar ningún cambio en el circuito, simplemente reemplazando el programa (parpadeando). Estas características se explican por el hecho de que los creadores de los MK modernos intentaron colocar en un chip todo lo que un desarrollador podría necesitar. dispositivo electronico- al menos tanto como sea posible. Como resultado, hubo un cambio de énfasis de los circuitos y la instalación al software. Con el uso de MK, ahora hay menos necesidad de "cargar" el circuito con piezas y hay menos conexiones entre componentes. Esto, por supuesto, hace que el circuito sea más atractivo para que lo repitan tanto los ingenieros electrónicos experimentados como los novatos. Pero, como siempre, hay que pagar por todo. Esto tampoco estuvo exento de dificultades. Si compra un MK nuevo, lo instala en un circuito correctamente ensamblado a partir de piezas reparables y le aplica energía, nada funcionará: el dispositivo no funcionará. El microcontrolador necesita un programa.

Parecería que con esto también todo es simple: en Internet puede encontrar muchos esquemas con firmware gratuito. Pero aquí hay un problema: el firmware debe "cargarse" de alguna manera en el microcontrolador. Para alguien que nunca ha hecho esto antes, esta tarea a menudo se convierte en un problema y en el principal factor repulsivo, lo que a menudo lo obliga a abandonar el placer de usar MK y buscar esquemas basados ​​en una lógica "flexible" y rígida. Pero no todo es tan complicado como podría parecer a primera vista.

Después de analizar las publicaciones en Internet, se puede ver que este problema se resuelve con mayor frecuencia de dos maneras: comprando un programador ya hecho o fabricando uno casero. Al mismo tiempo, los circuitos publicados por programadores caseros suelen ser excesivamente complejos, mucho más complejos de lo realmente necesario. Por supuesto, si planeas flashear el MK todos los días, es mejor tener un programador "genial". Pero si la necesidad de tal procedimiento surge con poca frecuencia, de vez en cuando, entonces puede prescindir por completo de un programador. No, por supuesto, no estamos hablando de aprender a hacer esto con el poder del pensamiento. Esto significa que al comprender cómo interactúa el programador con el microcontrolador cuando escribe y lee información en su modo de programación, podemos arreglárnoslas con las herramientas disponibles para un propósito más amplio. Estas herramientas deberán reemplazar tanto las partes de software como de hardware del programador. El hardware debe proporcionar una conexión física al microcircuito MK, la capacidad de aplicar niveles lógicos a sus entradas y leer datos de sus salidas. La parte del software debe asegurar el funcionamiento del algoritmo que controla todos los procesos necesarios. También observamos que la calidad de la grabación de información en el MK no depende de qué tan "genial" sea su programador. No existe “mejor grabado” o “peor”. Sólo hay dos opciones: “registrado” y “no registrado”. Esto se explica por el hecho de que el proceso de grabación dentro del cristal está controlado directamente por el propio MK. Solo necesita proporcionarle energía de alta calidad (sin interferencias ni ondulaciones) y organizar adecuadamente la interfaz. Si los resultados de la lectura de prueba no revelan errores, entonces todo está en orden: puede usar el controlador para el propósito previsto.

Para escribir un programa en el MK sin tener un programador, necesitamos un conversor de puerto USB-RS232TTL y también. El convertidor USB-RS232TTL le permite utilizar un puerto USB para crear un puerto COM que se diferencia del "real" solo en que sus entradas y salidas utilizan niveles lógicos TTL, es decir, voltaje en el rango de 0 a 5 voltios ( puedes leer más en el artículo " "). En cualquier caso, es útil tener un convertidor de este tipo en su “hogar”, por lo que si aún no tiene uno, definitivamente vale la pena comprarlo. En cuanto a los niveles lógicos, en nuestro caso TTL es incluso una ventaja sobre un puerto COM normal, porque las entradas y salidas de dicho puerto se pueden conectar directamente a cualquier microcontrolador alimentado por 5 V, incluidos ATtiny y ATmega. Pero no intente utilizar un puerto COM normal: utilizan voltajes en el rango de -12 a +12 V (o -15...+15 V). En este caso, ¡¡¡la conexión directa al microcontrolador es inaceptable!!!

La idea de crear un script para el programa Perpetuum M, que implementa las funciones del programador, surgió después de leer en Internet una serie de publicaciones que ofrecen determinadas soluciones para el firmware MK. En cada caso se descubrieron graves deficiencias o dificultades excesivas. A menudo me encontraba con circuitos de programación que contenían un microcontrolador y, al mismo tiempo, me daban consejos bastante serios como: "... y para programar el microcontrolador para este programador necesitaremos... así es, ¡otro programador!" A continuación, se sugirió ir con un amigo y buscar servicio pagado etcétera. La calidad del software distribuido en la red para estos fines tampoco fue impresionante: se notaron muchos problemas tanto con la funcionalidad como con la "nubosidad" de la interfaz de usuario. A menudo se necesita mucho tiempo para comprender cómo utilizar un programa; es necesario estudiarlo incluso para realizar las acciones más simples. Otro programa puede hacer algo durante mucho tiempo y con diligencia, pero el usuario se entera de que no se escribe nada en el MK solo después de que todo el firmware se haya completado por completo y la posterior lectura de prueba. También ocurre el siguiente problema: el usuario intenta seleccionar su MK de la lista de cristales compatibles, pero no está en la lista. En este caso, no podrá utilizar el programa; por regla general, no se proporciona la inclusión en la lista de MK faltantes. Además, seleccionar manualmente un controlador de la lista parece extraño, considerando que en muchos casos el programador puede determinar por sí mismo el tipo de MK. Todo esto no se dice para arrojar barro a los productos existentes, sino para explicar el motivo de la aparición del script del programa Perpetuum M, descrito en este artículo. El problema realmente existe y afecta principalmente a los principiantes que no siempre logran superar este "muro" para dar el primer paso en el mundo de los microcontroladores. El guión propuesto tiene en cuenta las deficiencias encontradas en otros programas. Se ha implementado la máxima “transparencia” del funcionamiento del algoritmo, una interfaz de usuario extremadamente sencilla que no requiere aprendizaje y no deja ninguna posibilidad de confundirse y “hacer clic en algo equivocado”. Si el MK requerido no se encuentra entre los compatibles, puede agregar su descripción usted mismo, tomando los datos necesarios de la documentación descargada del sitio web del desarrollador de MK. Y, lo más importante, el guión está abierto a estudio y modificación. Cualquiera puede, abriendo en editor de texto, estúdialo y edítalo a tu propio criterio, cambiando las funciones existentes a tu gusto y agregando las que faltan.

La primera versión del guión se creó en junio de 2015. Esta versión solo brinda soporte para los microcontroladores de las series ATtiny y ATmega de Atmel con funciones para escribir/leer memoria flash, establecer bits de configuración y detectar automáticamente el tipo de controlador. La escritura y lectura de EEPROM no está implementada. Había planes para complementar la funcionalidad del script. : agregar escritura y lectura de EEPROM, implementar soporte para controladores PIC, etc. Por esta razón el script aún no se ha publicado, pero por falta de tiempo se retrasó la implementación del plan, para que no llegue lo mejor enemigo de lo bueno, se decidió publicar la versión existente. Si las funciones ya implementadas no son suficientes, no se enoje. En este caso, puede intentar agregar la función deseada usted mismo. No lo ocultaré: La idea de crear este script inicialmente también tiene un significado educativo. Habiendo entendido el algoritmo y agregando algo propio, podrá comprender mejor el funcionamiento del MK en modo de programación, de modo que en En el futuro no te encontrarás en la posición de una chica frente a un coche averiado, mirando pensativamente su interior y sin entender por qué “no funciona”.

2. Interfaz MK en modo de programación

Hay varias formas diferentes de poner el controlador en modo de programación y trabajar con él en este modo. El más fácil de implementar para los controladores de las series ATtiny y ATmega es quizás SPI. Lo usaremos.

Pero antes de comenzar a considerar las señales necesarias para generar SPI, haremos una serie de reservas. El microcontrolador tiene bits de configuración. Se trata de algo así como interruptores de palanca, cuya conmutación permite cambiar algunas propiedades del microcircuito de acuerdo con las necesidades del proyecto. Físicamente, se trata de células de memoria no volátiles, como aquellas en las que se escribe un programa. La diferencia es que hay muy pocos (hasta tres bytes para ATmega) y no forman parte del espacio de direcciones de ninguna memoria. La escritura y lectura de datos de configuración se realiza mediante comandos separados en el modo de programación MK. Ahora es importante tener en cuenta que algunos bits de configuración afectan la capacidad misma de usar SPI. Con algunos de sus valores, puede resultar que no se pueda utilizar SPI. Si se encuentra con un microcontrolador de este tipo, el método propuesto en este artículo no le ayudará. En este caso, tendrá que cambiar la configuración de los bits de configuración en el programador, que admite un modo de programación diferente, o utilizar un microcontrolador diferente. Pero este problema sólo se aplica a los MK usados, o aquellos con los que alguien ya ha "jugueteado" sin éxito. El hecho es que las nuevas MCU vienen con ajustes de bits de configuración que no impiden el uso de SPI. Esto lo confirman los resultados de la prueba del script del programador del programa Perpetuum M, durante el cual se actualizaron con éxito cuatro MK diferentes (ATmega8, ATmega128, ATtiny13, ATtiny44). Todos eran nuevos. La configuración inicial de los bits de configuración fue consistente con la documentación y no interfirió con el uso de SPI.

Teniendo en cuenta lo anterior, debes prestar atención a los siguientes bits. El bit SPIEN permite o deshabilita explícitamente el uso de SPI, por lo tanto en nuestro caso su valor debe ser habilitante. El bit RSTDISBL es capaz de convertir una de las salidas del microcircuito (predeterminada) en la entrada de la señal de "reset", o no convertirla (dependiendo del valor escrito en este bit). En nuestro caso, la entrada “reset” es necesaria (si no está presente, no será posible cambiar el MK al modo de programación vía SPI). También hay bits del grupo CKSEL que especifican la fuente de la señal de reloj. No impiden el uso de SPI, pero también deben tenerse en cuenta, porque si no hay ningún pulso de reloj, o si su frecuencia es inferior a la aceptable para una velocidad SPI determinada, tampoco sucederá nada bueno. Normalmente, las nuevas MCU que tienen un oscilador RC interno tienen los bits del grupo CKSEL configurados para usarlo. Esto nos conviene bastante: el fichaje se realiza sin ningún esfuerzo adicional por nuestra parte. No es necesario soldar el resonador de cuarzo ni conectar un generador externo. Si los bits especificados contienen una configuración diferente, deberá encargarse de sincronizar el reloj de acuerdo con la configuración. En este caso, puede que sea necesario conectar un resonador de cuarzo o un generador de reloj externo a la MCU. Pero en este artículo no consideraremos cómo se hace esto. Los ejemplos de conexión de un MK para programación contenidos en este artículo están diseñados para el caso más simple.

Ahora pasemos a la Figura 1, extraída de la documentación del ATmega128A MK. Muestra el proceso de transmitir un byte al MK y recibir simultáneamente un byte del MK. Ambos procesos, como vemos, utilizan los mismos pulsos de reloj suministrados desde el programador al microcontrolador en su entrada SCK, uno de los pines del microcircuito, al que se le asigna esa función en el modo de programación SPI. Dos líneas de señal más proporcionan recepción y transmisión de datos un bit por ciclo de reloj. A través de la entrada MOSI, los datos ingresan al microcontrolador y los datos leídos se toman de la salida MISO. Observe las dos líneas de puntos dibujadas desde SCK a MISO y MOSI. Muestran en qué momento el microcontrolador "se traga" el bit de datos establecido en la entrada MOSI y en qué momento él mismo establece su propio bit de datos en la salida MISO. Todo es bastante sencillo. Pero para ingresar el MK al modo de programación, todavía necesitamos una señal de RESET. Tampoco nos olvidemos del cable GND común y de la fuente de alimentación VCC. En total, resulta que solo es necesario conectar 6 cables al microcontrolador para actualizar su firmware a través de SPI. A continuación analizaremos esto con más detalle, pero por ahora agregaremos que el intercambio de datos con el MK en modo programación vía SPI se realiza en paquetes de 4 bytes. El primer byte de cada paquete está básicamente dedicado en su totalidad a la codificación de instrucciones. El segundo byte, dependiendo del primero, puede ser una continuación del código de comando, o parte de la dirección, o puede tener un valor arbitrario. El tercer byte se utiliza principalmente para transmitir direcciones, pero puede tener un valor arbitrario en muchas instrucciones. El cuarto byte suele transmitir datos o tiene un valor arbitrario. Simultáneamente con la transmisión del cuarto byte, algunos comandos reciben datos provenientes del microcontrolador. Los detalles de cada comando se pueden encontrar en la documentación del controlador en la tabla denominada "Conjunto de instrucciones de programación en serie SPI". Por ahora solo observamos que todo el intercambio con el controlador se construye a partir de una secuencia de paquetes de 32 bits, en cada uno de los cuales no se transmite más de un byte de información útil. Esto no es muy óptimo, pero en general funciona bien.

3. Conexión del MK para programación

Para garantizar que se suministren todas las señales necesarias a las entradas del microcontrolador para organizar la interfaz SPI y leer datos de su salida MISO, no es necesario crear un programador. Esto se puede hacer fácilmente utilizando el convertidor USB-RS232TTL más común.

En Internet a menudo se puede encontrar información de que estos convertidores son inferiores y que no se puede hacer nada serio con ellos. Pero con respecto a la mayoría de los modelos de convertidores, esta opinión es errónea. Sí, hay convertidores a la venta que no tienen todas las entradas y salidas disponibles en comparación con un puerto COM estándar (por ejemplo, solo TXD y RXD), pero tienen un diseño no separable (el microcircuito está lleno de plástico, es imposible alcanzar sus pines). Pero no vale la pena comprarlos. En algunos casos, puede obtener las entradas y salidas de los puertos que faltan soldando el cableado directamente al chip. En la Figura 2 se muestra un ejemplo de un convertidor "mejorado" (chip PL-2303; más detalles sobre el propósito de sus pines en el artículo ""). Este es uno de los modelos más baratos, pero tiene sus propias ventajas cuando se utiliza en diseños caseros. También están muy extendidos los cables adaptadores con todas las funciones con un conector estándar de nueve pines en el extremo, como un puerto COM. Se diferencian de un puerto COM normal solo en los niveles TTL y en la incompatibilidad con los heredados. software y algunos equipos viejos. También se puede observar que los cables del chip CH34x se muestran mucho más confiables y estables en varias pruebas extremas en comparación con los convertidores del PL-2303. Sin embargo, durante el uso normal la diferencia no se nota.

Al elegir un convertidor USB-RS232TTL, también debes prestar atención a la compatibilidad de su controlador con la versión del sistema operativo que estás utilizando.

Echemos un vistazo más de cerca al principio de conectar un microcontrolador y un convertidor USB-RS232TTL usando el ejemplo de cuatro diferentes modelos MK: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 y ATmega128. La figura 3 muestra el diagrama general de dicha conexión. Puede que le sorprenda saber que las señales RS232 (RTS, TXD, DTR y CTS) se están utilizando de forma inadecuada. Pero no se preocupe: el programa Perpetuum M puede trabajar con ellos directamente: establecer valores de salida y leer estados de entrada. En cualquier caso, los convertidores USB-RS232TTL ampliamente utilizados en chips CH34x y PL-2303 proporcionan esta capacidad; esto se ha verificado. Tampoco debería haber problemas con otros convertidores populares, ya que se utilizan funciones estándar de Windows para acceder al puerto.

Las resistencias que se muestran en el diagrama general, en principio, no se pueden instalar, pero es mejor instalarlas. ¿Cuál es su propósito? Utilizando las entradas y salidas TTL del convertidor y la fuente de alimentación de cinco voltios del microcontrolador, nos libramos de la necesidad de coordinar niveles lógicos: todo ya es bastante correcto. Esto significa que las conexiones pueden ser directas. Pero durante los experimentos , puede pasar cualquier cosa. Por ejemplo, según la ley de la mezquindad, un destornillador puede caer justo en el lugar donde no podría caer, y cortocircuitar algo que en ningún caso debe cortocircuitarse. Por supuesto, cualquier cosa puede resulta ser un "destornillador". Las resistencias en este caso a veces reducen las consecuencias. Uno de sus propósitos es eliminar un posible conflicto de salida. El hecho es que una vez completada la programación, el microcontrolador entra en modo de funcionamiento normal y puede Sucede que su pin conectado a la salida del convertidor (RTS, TXD o DTR) también se convierte en salida, según el programa recién grabado en el MK. En este caso, sería muy malo si dos salidas conectadas directamente “pelearan” - intenta establecer diferentes niveles lógicos. En tal “lucha”, alguien puede “perder”, pero no queremos eso.

Los valores de las tres resistencias se seleccionan en el nivel de 4,3 KOhm. Esto se aplica a las conexiones entre la salida del convertidor y la entrada del microcontrolador. La precisión de las resistencias no importa: puede reducir su resistencia a 1 KOhm o aumentarla a 10 KOhm (pero en el segundo caso, el riesgo de interferencia aumenta cuando se utilizan cables largos en el camino hacia el MK). En cuanto a la conexión entre la entrada del convertidor (CTS) y la salida del microcontrolador (MISO), aquí se utiliza una resistencia de 100 ohmios. Esto se explica por las peculiaridades de la entrada del convertidor utilizado. Durante las pruebas, se utilizó un convertidor en el microcircuito PL-2303, cuyas entradas, aparentemente, están conectadas al positivo de la fuente de alimentación con una resistencia relativamente baja (del orden de varios cientos de ohmios). Para “romper el pull-up” tuve que instalar una resistencia con una resistencia tan pequeña. Sin embargo, no es necesario instalarlo en absoluto. En el convertidor esta es siempre la entrada. No puede convertirse en una salida, lo que significa que no habrá conflicto de salidas en ningún desarrollo de los acontecimientos.

Si el chip tiene un pin AVCC separado para alimentar el convertidor analógico a digital (por ejemplo, ATmega8 o ATmega128), debe conectarse al pin de alimentación VCC común. Algunos circuitos integrados tienen más de un pin de alimentación VCC o más de un GND. Por ejemplo, ATmega128 tiene 3 pines GND y 2 pines VCC. En un diseño permanente, es mejor conectar pines del mismo nombre entre sí. En nuestro caso, durante la programación, puedes usar un pin VCC y GND cada uno.

Y así es como se ve la conexión ATtiny13. La figura muestra las asignaciones de pines utilizadas al programar a través de SPI. Al lado de la foto se muestra cómo se ve en realidad una conexión temporal.

Algunos pueden decir que esto no es nada grave: conexiones en el cableado. Pero tú y yo somos personas sensatas. Nuestro objetivo es programar el microcontrolador, dedicando un mínimo de tiempo y otros recursos a ello, y no presumir delante de alguien. La calidad no sufre. El método "sobre cables" en este caso es bastante eficaz y está justificado. Actualizar el firmware del controlador es un procedimiento único, por lo que no tiene sentido cubrirlo con pedrería. Si se pretende cambiar el firmware en el futuro sin retirar el controlador del circuito (en el producto terminado), esto se tiene en cuenta durante la instalación durante la fabricación del dispositivo. Por lo general, se instala un conector (RESET, SCK, MOSI, MISO, GND) para este propósito y el MK se puede flashear incluso después de instalarlo en la placa. Pero estos son placeres creativos. Estamos considerando el caso más simple.

Ahora pasemos al ATtiny44 MK. Aquí todo es más o menos igual. Según el dibujo y la fotografía, incluso un principiante no tendrá ninguna dificultad para descubrir la conexión. Al igual que el ATtiny44, puede conectar los microcontroladores ATtiny24 y ATtiny84; las asignaciones de pines para estos tres son las mismas.

Otro ejemplo de conexión temporal de un controlador para programarlo es ATmega8. Hay más pines aquí, pero el principio es el mismo: algunos cables, y ahora el controlador está listo para "llenar" información en ellos. El cable negro extra de la foto procedente del pin 13 no participa en la programación. Está diseñado para eliminar una señal de sonido después de que el MK sale del modo de programación. Esto se debe al hecho de que mientras se depuraba el script de "Perpetuum M", el programa se descargó en el MK. Caja de música.

A menudo, un controlador está disponible en diferentes carcasas. En este caso, la asignación de pines para cada caso se distribuye de forma diferente. Si la carcasa de su controlador no es similar a la que se muestra en la figura, verifique el propósito de los pines en la documentación técnica, que puede descargarse del sitio web del desarrollador de MK.

Para completar la imagen, veamos cómo conectar un microcircuito MK con una gran cantidad de "patas". El propósito del cable negro extra en la foto proveniente del pin 15 es exactamente el mismo que en el caso del ATmega8.

Probablemente ya estés convencido de que todo es bastante sencillo. Cualquiera que sepa contar los pines de los microcircuitos (a partir de la marca en un círculo en el sentido contrario a las agujas del reloj) lo descubrirá. Y no te olvides de la precisión. Los microcircuitos aman a las personas ordenadas y no perdonan el trato descuidado.

Antes de pasar a la parte del software, asegúrese de que el controlador del convertidor USB-RS232TTL esté instalado correctamente (consulte el Administrador de dispositivos de Windows). Recuerda o anota el número del puerto COM virtual que aparece al conectar el conversor. Este número deberá ingresarse en el texto del script, sobre el cual puede leer a continuación.

4. Script - programador de "Perpetuum M"

Descubrimos la parte de hardware del "programador". Esto ya es la mitad de la batalla. Ahora queda por abordar la parte del software. Su función la desempeñará el programa Perpetuum M bajo el control de un script, que implementa todas las funciones necesarias para interactuar con el microcontrolador.

El archivo con el script debe descomprimirse en la misma carpeta donde se encuentra el programa perpetuum.exe. En este caso, cuando ejecute el archivo perpetuum.exe, se mostrará un menú en la pantalla con una lista de scripts instalados, entre los que estará la línea “Programador AVR MK” (puede que sea la única). Esta es la línea que necesitamos.

El script se encuentra en la carpeta PMS en el archivo "MK Programmer AVR.pms". Este archivo se puede ver, estudiar y editar si es necesario en un editor de texto normal como el Bloc de notas de Windows. Antes de utilizar el script, lo más probable es que necesite realizar cambios en el texto relacionado con la configuración del puerto. Para hacer esto, verifique el nombre del puerto utilizado en el Administrador de dispositivos de Windows y, si es necesario, realice la modificación apropiada en la línea "PortName="COM4";" - en lugar del número 4 puede haber otro número. Además, cuando utilice un modelo de convertidor USB-RS232TTL diferente, es posible que deba cambiar la configuración de inversión de señal (líneas de script que comienzan con la palabra "Alto"). Puedes comprobar la inversión de señales mediante el conversor USB-RS232TTL utilizando uno de los ejemplos contenidos en las instrucciones del programa Perpetuum M (apartado de funciones para trabajar con el puerto).

La subcarpeta MK_AVR contiene archivos con descripciones de controladores compatibles. Si el controlador que necesita no está entre ellos, puede agregar el que necesita usted mismo, siguiendo una analogía. Tome uno de los archivos como muestra y, utilizando un editor de texto, ingrese los datos necesarios, tomándolos de la documentación de su microcontrolador. Lo principal es tener cuidado, ingresar los datos sin errores, de lo contrario el MK no se programará o se programará incorrectamente. La versión original admite 6 microcontroladores: ATtiny13, ATtiny24, ATtiny44, ATtiny84, ATmega8 y ATmega128. El script implementa el reconocimiento automático del controlador conectado; no es necesario especificarlo manualmente. Si el identificador leído en el MK no se encuentra entre las descripciones disponibles, se muestra un mensaje que indica que no se pudo reconocer el controlador.

El archivo con el script también contiene información adicional. La carpeta de archivos del controlador AVR contiene una colección extensa y muy útil de archivos de definición del controlador. Estos archivos se utilizan al escribir sus propios programas para MK. Cuatro carpetas más "MusicBox_..." contienen archivos con un programa en lenguaje ensamblador y firmware listos para descargar al MK por separado para ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 y ATmega128. Si ya ha conectado uno de estos MK para programar, como se sugiere en este artículo, puede flashearlo ahora mismo; obtendrá una caja de música. Más sobre esto a continuación.

Cuando selecciona la línea "Programador MK AVR" en el menú del script, el script comienza a ejecutarse. Al mismo tiempo, abre el puerto, envía un comando al MK para cambiar al modo de programación, recibe confirmación del MK sobre la transición exitosa, solicita el identificador del MK y busca una descripción de este MK por su identificador entre los disponibles archivos con descripciones. Si no encuentra la descripción requerida, muestra el mensaje correspondiente. Si se encuentra una descripción, se abre el menú principal del programador. Puede ver su captura de pantalla en la Figura 8. No es difícil comprenderlo mejor: el menú es muy simple.

En la primera versión del script, algunas funciones de un programador completo no están implementadas. Por ejemplo, no hay forma de leer ni escribir en EEPROM. Pero si abres el script en un editor de texto, verás que es de tamaño muy pequeño, a pesar de que lo principal ya está implementado en él. Esto sugiere que agregar las funciones que faltan no es tan difícil: el lenguaje es muy flexible y le permite implementar una rica funcionalidad en un programa pequeño. Pero en la mayoría de los casos, incluso las funciones existentes son suficientes.

Algunas limitaciones de funcionalidad se describen directamente en el texto del script:
//grabación implementada solo desde la dirección cero (el registro de dirección de segmento extendido se ignora, LOAD OFFSET también)
//el orden y la continuidad de los registros en el archivo HEX no están verificados
//la suma de comprobación no está marcada
Esto se aplica al trabajo con un archivo HEX, del cual se toma el código de firmware para MK. Si este archivo no está dañado, comprobar la suma de comprobación no tendrá ningún efecto. Si está distorsionado, no será posible detectarlo mediante el script. En la mayoría de los casos, las restricciones restantes no harán daño, pero aún así debes tenerlas en cuenta.

5. Caja de música: una manualidad sencilla para principiantes

Si tienes uno de estos microcontroladores: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 o ATmega128, puedes convertirlo fácilmente en una caja de música o una tarjeta de música. Para hacer esto, basta con escribir el firmware correspondiente en el MK, uno de esos cuatro que se encuentran en las carpetas "MusicBox_..." en el mismo archivo que el script. Los códigos de firmware se almacenan en archivos con la extensión ".hex". Usar ATmega128 para tal artesanía, por supuesto, es "graso", al igual que ATmega8. Pero esto puede resultar útil para pruebas o experimentación, en otras palabras, con fines educativos. También se adjuntan los textos de los programas en Assembler. Los programas no se crearon desde cero: se tomó como base el programa de la caja de música del libro de A.V. Belov. microcontroladores AVR en la práctica de la radioafición". El programa original ha sufrido una serie de cambios significativos:
1. adaptado para cada uno de los cuatro MK: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 y ATmega128
2. Se han eliminado los botones: no es necesario conectar nada al controlador excepto la alimentación y un emisor de sonido (las melodías se reproducen una tras otra en un bucle sin fin)
3. la duración de cada nota se reduce por la duración de la pausa entre notas para eliminar alteraciones en el ritmo musical
4. La octava melodía está conectada, no se usa en la versión del libro.
5. desde lo subjetivo: algunas “mejoras” para optimizar y hacer más fácil de entender el algoritmo

En algunas melodías se pueden escuchar falsedades e incluso errores graves, especialmente en “Smile”, en el medio. Los códigos de tono de llamada se tomaron del libro (o mejor dicho, se descargaron del sitio web del autor del libro junto con el archivo asm original) y no se modificaron. Al parecer, existen errores en la codificación de las melodías. Pero esto no es un problema: cualquiera que sea "amigable" con la música puede resolverlo fácilmente y arreglarlo todo.

En ATtiny13, debido a la falta de un contador de 16 bits, se tuvo que utilizar un contador de 8 bits para reproducir notas, lo que provocó una ligera disminución en la precisión de las notas. Pero esto apenas se nota de oído.

Sobre los bits de configuración. Sus configuraciones deben corresponder al estado del nuevo microcontrolador. Si su MK se ha utilizado antes en algún lugar, debe verificar el estado de sus bits de configuración y, si es necesario, alinearlos con la configuración del nuevo microcontrolador. Puede conocer el estado de los bits de configuración del nuevo microcontrolador en la documentación de este MK (sección "Bits de fusibles"). La excepción es ATmega128. Esta MCU tiene el bit M103C, que habilita el modo de compatibilidad con el ATmega103 anterior. La activación del bit M103C reduce en gran medida las capacidades del ATmega128 y este bit está activo en el nuevo MK. Debe restablecer el M103C a un estado inactivo. Para manipular los bits de configuración, utilice la sección correspondiente del menú del script del programador.

No tiene sentido dar un diagrama de la caja de música: solo contiene un microcontrolador, una fuente de alimentación y un emisor de sonido piezoeléctrico. La energía se suministra exactamente de la misma manera que lo hicimos al programar el MK. El emisor de sonido está conectado entre el cable común (pin GND del controlador) y uno de los pines MK, cuyo número se puede encontrar en el archivo con el código ensamblador del programa (*.asm). Al comienzo del texto del programa para cada MK en los comentarios hay una línea: " señal de sonido se forma en el pin XX". Cuando el script del programador completa su trabajo, el microcontrolador sale del modo de programación y entra en el modo de operación normal. La reproducción de melodías comienza inmediatamente. Al conectar el emisor de sonido, puede verificar esto. Puede salir del emisor de sonido conectado mientras se programa el cristal solo si el audio proviene de un pin no utilizado por el SPI; de lo contrario, la capacitancia adicional en el pin puede interferir con la programación.