Atmega8 mikrokontroller. Atmega8 programmering för nybörjare. AVR mikrokontroller. Programmering för nybörjare Mikrokontroller atmega8 träning

1. Fördelar med den föreslagna metoden

Enhetskretsar baserade på mikrokontroller (MCU) kännetecknas vanligtvis av en kombination av två svårkombinerade egenskaper: maximal enkelhet och hög funktionalitet. Dessutom kan funktionaliteten ändras och utökas i framtiden utan att göra några ändringar i kretsen - bara genom att byta ut programmet (blinkar). Dessa funktioner förklaras av det faktum att skaparna av moderna MKs försökte placera på ett chip allt som en utvecklare kan behöva elektronisk anordning– åtminstone så mycket som möjligt. Som ett resultat av detta skedde en förskjutning i tyngdpunkten från kretsar och installation till mjukvara. Med användningen av MK är det nu mindre behov av att "ladda" kretsen med delar, och det finns färre kopplingar mellan komponenter. Detta gör naturligtvis kretsen mer attraktiv för upprepning av både erfarna och nybörjare elektronikingenjörer. Men som vanligt måste du betala för allt. Inte heller detta var utan svårigheter. Om du köper en ny MK, installerar den i en krets som är korrekt monterad av delar som kan repareras och sätter på ström, då kommer ingenting att fungera - enheten fungerar inte. Mikrokontrollern behöver ett program.

Det verkar som att allt är enkelt med detta också - på Internet kan du hitta många system med gratis firmware. Men här finns det en hake: den fasta programvaran måste på något sätt "laddas upp" till mikrokontrollern. För någon som aldrig har gjort detta förut blir en sådan uppgift ofta ett problem och den främsta avstötande faktorn, vilket ofta tvingar dem att överge nöjen med att använda MK och leta efter system baserade på "lös" och stel logik. Men allt är inte så komplicerat som det kan verka vid första anblicken.

Efter att ha analyserat publikationer på Internet kan du se att detta problem oftast löses på ett av två sätt: att köpa en färdig programmerare eller göra en hemmagjord. Samtidigt är publicerade kretsar av hemmagjorda programmerare väldigt ofta orimligt komplexa - mycket mer komplexa än vad som egentligen är nödvändigt. Naturligtvis, om du planerar att flasha MK varje dag, är det bättre att ha en "cool" programmerare. Men om behovet av en sådan procedur uppstår sällan, då och då, kan du klara dig utan en programmerare helt och hållet. Nej, vi pratar förstås inte om att lära oss göra detta med tankens kraft. Det betyder att genom att förstå hur programmeraren interagerar med mikrokontrollern när han skriver och läser information i dess programmeringsläge kan vi nöja oss med tillgängliga verktyg för ett bredare syfte. Dessa verktyg måste ersätta både mjukvaru- och hårdvarudelar av programmeraren. Hårdvaran måste tillhandahålla en fysisk anslutning till MK-mikrokretsen, förmågan att tillämpa logiska nivåer på dess ingångar och läsa data från dess utgångar. Mjukvarudelen måste säkerställa driften av algoritmen som kontrollerar alla nödvändiga processer. Vi noterar också att kvaliteten på inspelningsinformation i MK inte beror på hur "cool" din programmerare är. Det finns inget som heter "bättre inspelad" eller "sämre". Det finns bara två alternativ: "registrerad" och "ej registrerad". Detta förklaras av det faktum att inspelningsprocessen inuti kristallen styrs direkt av MK själv. Du behöver bara förse den med högkvalitativ ström (ingen störning eller krusning) och organisera gränssnittet ordentligt. Om resultaten av testavläsningen inte visar några fel, är allt i sin ordning - du kan använda styrenheten för dess avsedda syfte.

För att kunna skriva ett program i MK utan att ha en programmerare behöver vi en USB-RS232TTL portomvandlare och, likaså. USB-RS232TTL-omvandlaren låter dig använda en USB-port för att skapa en COM-port som skiljer sig från den "riktiga" endast genom att dess ingångar och utgångar använder logiska TTL-nivåer, det vill säga spänning i området från 0 till 5 volt ( du kan läsa mer i artikeln " "). I vilket fall som helst är en sådan omvandlare användbar att ha i ditt "hushåll", så om du inte redan har en, är den definitivt värd att köpa. När det gäller de logiska nivåerna är TTL i vårt fall till och med en fördel jämfört med en vanlig COM-port, eftersom ingångarna och utgångarna på en sådan port kan anslutas direkt till vilken mikrokontroller som helst som drivs av 5 V, inklusive ATtiny och ATmega. Men försök inte använda en vanlig COM-port - de använder spänningar i intervallet från -12 till +12 V (eller -15...+15V). I detta fall är direktanslutning till mikrokontrollern oacceptabel!!!

Idén att skapa ett skript för Perpetuum M-programmet, som implementerar programmerarens funktioner, uppstod efter att ha läst ett antal publikationer på Internet som erbjuder vissa lösningar för MK-firmware. I varje fall upptäcktes allvarliga brister eller alltför stora svårigheter. Ofta stötte jag på programmeringskretsar som innehöll en mikrokontroller, och samtidigt gavs råd på allvar som: "... och för att programmera mikrokontrollern för den här programmeraren kommer vi att behöva... det stämmer - en annan programmerare!" Därefter föreslogs det att gå till en vän och leta efter betaltjänst och så vidare. Kvaliteten på programvaran som distribuerades på nätverket för dessa ändamål var inte heller imponerande - många problem märktes både med funktionalitet och med "molnigheten" i användargränssnittet. Det tar ofta mycket tid att förstå hur man använder ett program - det måste studeras även för att utföra de enklaste åtgärderna. Ett annat program kan göra något under lång tid och flitigt, men användaren lär sig att ingenting skrivs till MK först efter att hela den fasta programvaran har slutförts helt och efterföljande testläsning. Följande problem uppstår också: användaren försöker välja sin MK från listan över kristaller som stöds, men den finns inte i listan. I det här fallet kommer du inte att kunna använda programmet - inkludering i listan över saknade MKs tillhandahålls som regel inte. Att manuellt välja en styrenhet från listan ser dessutom konstigt ut, med tanke på att programmeraren i många fall själv kan bestämma typen av MK. Allt detta sägs inte för att kasta lera på befintliga produkter, utan för att förklara orsaken till utseendet på manuset för Perpetuum M-programmet, som beskrivs i den här artikeln. Problemet finns verkligen, och det gäller framför allt nybörjare som inte alltid lyckas ta sig över denna "vägg" för att ta sitt första steg in i mikrokontrollernas värld. Det föreslagna manuset tar hänsyn till de brister som finns i andra program. Maximal "transparens" av algoritmens funktion har implementerats, ett extremt enkelt användargränssnitt som inte kräver inlärning och ger ingen chans att bli förvirrad och "klicka på fel sak." Om den nödvändiga MK inte är bland de som stöds kan du lägga till dess beskrivning själv, ta nödvändiga data från dokumentationen som laddats ner från MK-utvecklarens webbplats. Och, viktigast av allt, manuset är öppet för studier och modifiering. Vem som helst kan genom att öppna in textredigerare, studera och redigera den efter eget gottfinnande, ändra befintliga funktioner efter din smak och lägg till saknade.

Den första versionen av manuset skapades i juni 2015. Den här versionen ger endast stöd för Atmels ATtiny- och ATmega-mikrokontroller med funktioner för att skriva/läsa flashminne, ställa in konfigurationsbitar och automatiskt detektera styrenhetstypen. Skriva och läsa EEPROM är inte implementerat. Det fanns planer på att komplettera skriptets funktionalitet : lägg till att skriva och läsa EEPROM, implementera stöd för PIC-kontrollanter etc. Av denna anledning har manuset ännu inte publicerats.Men på grund av tidsbrist försenades genomförandet av planen, och för att det bästa inte ska bli fienden till det goda beslutades det att publicera den befintliga versionen. Om de redan implementerade funktionerna inte räcker, var snäll och bli inte upprörd. I det här fallet kan du försöka lägga till den önskade funktionen själv. Jag kommer inte att dölja: idén att skapa det här skriptet har till en början också en pedagogisk betydelse. Efter att ha förstått algoritmen och lagt till något eget till den, kommer du att kunna bättre förstå hur MK fungerar i programmeringsläge, så att i i framtiden kommer du inte att befinna dig i positionen som en tjej framför en trasig bil, eftertänksamt titta på dess insida och inte förstå varför det "inte fungerar".

2. MK-gränssnitt i programmeringsläge

Det finns flera olika sätt att försätta regulatorn i programmeringsläge och arbeta med den i detta läge. Det enklaste att implementera för styrenheter i ATtiny- och ATmega-serien är kanske SPI. Vi kommer att använda den.

Men innan vi börjar överväga de signaler som är nödvändiga för att generera SPI kommer vi att göra ett antal reservationer. Mikrokontrollern har konfigurationsbitar. Dessa är något som vippbrytare, omkoppling som låter dig ändra vissa egenskaper hos mikrokretsen i enlighet med projektets behov. Fysiskt sett är dessa icke-flyktiga minnesceller, som de som ett program skrivs in i. Skillnaden är att det finns väldigt få av dem (upp till tre byte för ATmega), och de är inte en del av adressutrymmet i något minne. Att skriva och läsa konfigurationsdata utförs av separata kommandon i MK-programmeringsläget. Nu är det viktigt att notera att vissa konfigurationsbitar påverkar själva förmågan att använda SPI. Med några av deras värden kan det visa sig att SPI inte kan användas. Om du stöter på en sådan mikrokontroller hjälper inte metoden som föreslås i den här artikeln. I det här fallet måste du antingen ändra inställningarna för konfigurationsbitarna i programmeraren, som stöder ett annat programmeringsläge, eller använda en annan mikrokontroller. Men det här problemet gäller bara begagnade MKs, eller de som någon redan utan framgång har "lekat med". Faktum är att nya MCU:er kommer med konfigurationsbitinställningar som inte hindrar användningen av SPI. Detta bekräftas av testresultaten av programmeringsskriptet för Perpetuum M-programmet, under vilket fyra olika MK:er (ATmega8, ATmega128, ATtiny13, ATtiny44) framgångsrikt flashades. De var alla nya. Den initiala inställningen av konfigurationsbitarna överensstämde med dokumentationen och störde inte användningen av SPI.

Med tanke på ovanstående bör du vara uppmärksam på följande bitar. SPIEN-biten tillåter eller förnekar uttryckligen användningen av SPI, därför måste i vårt fall dess värde vara aktiverande. RSTDISBL-biten kan vända en av utgångarna på mikrokretsen (förutbestämd) till ingången för "återställnings"-signalen, eller inte vända den (beroende på värdet som skrivits till denna bit). I vårt fall är "återställning"-ingången nödvändig (om den saknas kommer det inte att vara möjligt att växla MK till programmeringsläge via SPI). Det finns också bitar i CKSEL-gruppen som specificerar källan för klocksignalen. De förhindrar inte användningen av SPI, men de måste också hållas i åtanke, för om det inte finns några klockpulser alls, eller om deras frekvens är lägre än vad som är acceptabelt för en given SPI-hastighet, kommer inget bra att hända heller. Vanligtvis har nya MCU:er som har en intern RC-oscillator CKSEL-gruppbitarna konfigurerade för att använda den. Detta passar oss ganska bra - klockning tillhandahålls utan extra ansträngning från vår sida. Det finns inget behov av att löda kvartsresonatorn eller ansluta en extern generator. Om de angivna bitarna innehåller en annan inställning måste du ta hand om klockningen i enlighet med inställningen. I det här fallet kan det vara nödvändigt att ansluta en kvartsresonator eller en extern klockgenerator till MCU:n. Men i den här artikeln kommer vi inte att överväga hur detta görs. Exemplen på att ansluta en MK för programmering i den här artikeln är utformade för det enklaste fallet.

Låt oss nu gå till figur 1, hämtad från dokumentationen för ATmega128A MK. Den visar processen att sända en byte till MK och samtidigt ta emot en byte från MK. Båda dessa processer, som vi ser, använder samma klockpulser som levereras från programmeraren till mikrokontrollern vid dess SCK-ingång - en av mikrokretsens stift, för vilken en sådan roll är tilldelad i SPI-programmeringsläget. Ytterligare två signallinjer ger datamottagning och överföring en bit per klockcykel. Genom MOSI-ingången kommer data in i mikrokontrollern och läsdata tas från MISO-utgången. Lägg märke till de två prickade linjerna från SCK till MISO och MOSI. De visar i vilket ögonblick mikrokontrollern "sväljer" databiten som ställts in på MOSI-ingången, och vid vilken tidpunkt den själv ställer in sin egen databit till MISO-utgången. Allt är ganska enkelt. Men för att föra in MK i programmeringsläge behöver vi fortfarande en RESET-signal. Låt oss inte heller glömma den vanliga GND-kabeln och VCC-strömförsörjningen. Totalt visar det sig att endast 6 ledningar behöver anslutas till mikrokontrollern för att flasha dess firmware via SPI. Nedan kommer vi att analysera detta mer i detalj, men för nu kommer vi att lägga till att datautbyte med MK i programmeringsläge via SPI utförs i paket om 4 byte. Den första byten av varje paket är i princip helt tillägnad instruktionskodning. Den andra byten, beroende på den första, kan vara en fortsättning på kommandokoden, eller en del av adressen, eller kan ha ett godtyckligt värde. Den tredje byten används främst för att överföra adresser, men kan ha ett godtyckligt värde i många instruktioner. Den fjärde byten sänder vanligtvis data eller har ett godtyckligt värde. Samtidigt med överföringen av den fjärde byten tar vissa kommandon emot data som kommer från mikrokontrollern. Detaljer för varje kommando finns i styrenhetens dokumentation i tabellen "SPI Serial Programming Instruction Set". För närvarande noterar vi bara att hela utbytet med styrenheten är byggt av en sekvens av 32-bitars paket, i vart och ett av vilka inte mer än en byte med användbar information överförs. Detta är inte särskilt optimalt, men överlag fungerar det bra.

3. Anslutning av MK för programmering

För att säkerställa att alla nödvändiga signaler tillförs mikrokontrollerns ingångar för att organisera SPI-gränssnittet och läsa data från dess MISO-utgång, är det inte nödvändigt att skapa en programmerare. Detta kan enkelt göras med den vanligaste USB-RS232TTL-omvandlaren.

På Internet kan man ofta hitta information om att sådana omvandlare är sämre och att inget allvarligt kan göras med dem. Men när det gäller de flesta omvandlarmodeller är denna åsikt felaktig. Ja, det finns omvandlare till försäljning som inte har alla ingångar och utgångar tillgängliga jämfört med en standard COM-port (till exempel endast TXD och RXD), samtidigt som de har en icke-separerbar design (mikrokretsen är fylld med plast - det är omöjligt att nå sina stift). Men dessa är inte värda att köpa. I vissa fall kan du få de saknade portingångarna och utgångarna genom att löda kablarna direkt till chippet. Ett exempel på en sådan "förbättrad" omvandlare visas i figur 2 (chip PL-2303 - mer information om syftet med dess stift i artikeln ""). Detta är en av de billigaste modellerna, men har sina egna fördelar när den används i hemlagad design. Fullständiga adapterkablar med en standard niostiftskontakt i änden, som en COM-port, är också utbredda. De skiljer sig från en vanlig COM-port endast i TTL-nivåer och inkompatibilitet med äldre programvara och lite gammal utrustning. Det kan också noteras att sladdarna på CH34x-chippet visar sig vara mycket mer pålitliga och stabila i olika extrema tester jämfört med omvandlare på PL-2303. Men vid normal användning är skillnaden inte märkbar.

När du väljer en USB-RS232TTL-omvandlare bör du också vara uppmärksam på dess drivrutins kompatibilitet med versionen av operativsystemet du använder.

Låt oss ta en närmare titt på principen för att ansluta en mikrokontroller och en USB-RS232TTL-omvandlare med hjälp av exemplet med fyra olika modeller MK: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 och ATmega128. Figur 3 visar det allmänna diagrammet för en sådan anslutning. Det kan förvåna dig att veta att RS232-signalerna (RTS, TXD, DTR och CTS) används på ett olämpligt sätt. Men oroa dig inte för det: Perpetuum M-programmet kan arbeta med dem direkt - ställ in utvärden och läs ingångstillstånd. I vilket fall som helst ger de mycket använda USB-RS232TTL-omvandlarna på CH34x- och PL-2303-chips denna förmåga - detta har verifierats. Det bör inte heller vara några problem med andra populära omvandlare, eftersom standard Windows-funktioner används för att komma åt porten.

Motstånden som visas i det allmänna diagrammet kan i princip inte installeras, men det är fortfarande bättre att installera dem. Vad är deras syfte? Genom att använda omvandlarens TTL-ingångar och -utgångar och mikrokontrollerns fem-volts strömförsörjning slipper vi därmed behovet av att koordinera logiska nivåer - allt är redan helt korrekt. Detta betyder att anslutningarna kan vara direkta. Men under experiment , allt kan hända. Till exempel, enligt elakhetens lag, kan en skruvmejsel falla precis på den plats där den omöjligt kunde falla och kortsluta något som inte i något fall bör kortslutas. Naturligtvis kan vad som helst visa sig vara en "skruvmejsel". Motstånd i det här fallet minskar ibland konsekvenserna. ett av deras syften är att eliminera en möjlig utgångskonflikt.Faktum är att efter att programmeringen är klar går mikrokontrollern in i normalt driftläge, och det kan hända att dess stift kopplat till omvandlarens utgång (RTS, TXD eller DTR) också blir en utgång, enligt programmet som just spelades in i MK. I det här fallet blir det mycket dåligt om två direktanslutna utgångar "bråkar" - försök att ställa in olika logiska nivåer. I en sådan "kamp" kan någon "förlora", men det vill vi inte.

Värdena för de tre motstånden väljs på nivån 4,3 KOhm. Detta gäller anslutningar mellan omvandlarens utgång och mikrokontrollerns ingång. Noggrannheten hos motstånden spelar ingen roll: du kan minska deras motstånd till 1 KOhm eller öka det till 10 KOhm (men i det andra fallet ökar risken för störningar när du använder långa ledningar på väg till MK). När det gäller kopplingen mellan omvandlaringången (CTS) och mikrokontrollerutgången (MISO) används här ett 100 Ohm motstånd. Detta förklaras av särdragen hos ingången på den använda omvandlaren. Under testerna användes en omvandlare på mikrokretsen PL-2303, vars ingångar uppenbarligen är anslutna till strömförsörjningen positiv med ett relativt lågt motstånd (i storleksordningen flera hundra ohm). För att "bryta uppdraget" var jag tvungen att installera ett motstånd med så litet motstånd. Du behöver dock inte installera det alls. På omvandlaren är detta alltid ingången. Det kan inte bli en utväg, vilket innebär att det inte kommer att uppstå någon konflikt mellan utgångar i någon händelseutveckling.

Om chipet har ett separat AVCC-stift för att driva analog-till-digital-omvandlaren (till exempel ATmega8 eller ATmega128), ska det anslutas till det gemensamma VCC-strömstiftet. Vissa IC:er har mer än ett VCC-strömstift eller mer än en GND. Till exempel har ATmega128 3 GND-stift och 2 VCC-stift. I en permanent design är det bättre att ansluta stift med samma namn till varandra. I vårt fall, under programmering, kan du använda en VCC- och GND-stift vardera.

Och här är hur ATtiny13-anslutningen ser ut. Figuren visar stifttilldelningarna som används vid programmering via SPI. Bredvid bilden ser du hur en tillfällig anslutning ser ut i verkligheten.

Vissa kanske säger att detta inte är allvarligt - anslutningar på ledningarna. Men du och jag är förnuftiga människor. Vårt mål är att programmera mikrokontrollern, spendera ett minimum av tid och andra resurser på den, och inte att visa upp sig inför någon. Kvaliteten blir inte lidande. Metoden "på ledningar" i det här fallet är ganska effektiv och motiverad. Att flasha styrenhetens firmware är en engångsprocedur, så det är ingen idé att täcka den med strass. Om det är avsett att ändra firmware i framtiden utan att ta bort styrenheten från kretsen (i den färdiga produkten), så tas detta i beaktande under installationen under tillverkningen av enheten. Vanligtvis installeras en kontakt (RESET, SCK, MOSI, MISO, GND) för detta ändamål, och MK kan blinka även efter installation på kortet. Men det här är kreativa nöjen. Vi överväger det enklaste fallet.

Låt oss nu gå vidare till ATtiny44 MK. Allt är ungefär sig likt här. Baserat på ritningen och fotot kommer inte ens en nybörjare att ha några svårigheter att ta reda på sambandet. Precis som ATtiny44 kan du ansluta ATtiny24 och ATtiny84 mikrokontroller - stifttilldelningarna för dessa tre är desamma.

Ett annat exempel på att tillfälligt ansluta en styrenhet för att programmera den är ATmega8. Det finns fler stift här, men principen är densamma - några ledningar, och nu är styrenheten redo att "fylla" information i den. Den extra svarta tråden på bilden som kommer från stift 13 deltar inte i programmeringen. Den är utformad för att ta bort en ljudsignal från den efter att MK lämnar programmeringsläget. Detta beror på det faktum att programmet laddades ner till MK under felsökning av skriptet för "Perpetuum M" speldosa.

Ofta finns en styrenhet tillgänglig i olika höljen. I det här fallet fördelas tilldelningen av stift för varje fall annorlunda. Om höljet på din kontroller inte liknar det som visas i figuren, kontrollera syftet med stiften i den tekniska dokumentationen, som kan laddas ner från MK-utvecklarens webbplats.

För att komplettera bilden, låt oss titta på att ansluta en MK-mikrokrets med ett stort antal "ben". Syftet med den extra svarta tråden på bilden som kommer från stift 15 är exakt samma som i fallet med ATmega8.

Du är förmodligen redan övertygad om att allt är ganska enkelt. Alla som vet hur man räknar stiften på mikrokretsar (från märket i en cirkel moturs) kommer att räkna ut det. Och glöm inte noggrannheten. Mikrokretsar älskar snygga människor och förlåter inte slarvig behandling.

Innan du går vidare till mjukvarudelen, se till att USB-RS232TTL-omvandlardrivrutinen är korrekt installerad (kontrollera Windows Enhetshanteraren). Kom ihåg eller skriv ner numret på den virtuella COM-porten som visas när du ansluter omvandlaren. Detta nummer kommer att behöva skrivas in i texten i manuset, som du kan läsa om nedan.

4. Script - programmerare för "Perpetuum M"

Vi kom på hårdvarudelen av "programmeraren". Detta är redan halva striden. Nu återstår det att ta itu med mjukvarudelen. Dess roll kommer att utföras av Perpetuum M-programmet under kontroll av ett skript, som implementerar alla nödvändiga funktioner för att interagera med mikrokontrollern.

Arkivet med skriptet ska packas upp i samma mapp där programmet perpetuum.exe finns. I det här fallet, när du kör filen perpetuum.exe, kommer en meny att visas på skärmen med en lista över installerade skript, bland vilka det kommer att finnas raden "AVR MK Programmer" (det kan vara den enda). Det här är linjen vi behöver.

Skriptet finns i PMS-mappen i filen "MK Programmer AVR.pms". Den här filen kan ses, studeras och redigeras vid behov i en vanlig textredigerare som Windows Notepad. Innan du använder skriptet kommer du troligen behöva göra ändringar i texten som är relaterad till portinställningar. För att göra detta, kontrollera namnet på porten som används i Windows Device Manager och, om nödvändigt, gör lämpliga ändringar på raden "PortName="COM4";" - istället för siffran 4 kan det finnas ett annat nummer. När du använder en annan USB-RS232TTL-omvandlarmodell kan du också behöva ändra inställningarna för signalinvertering (skriptrader som börjar med ordet "Hög"). Du kan kontrollera inverteringen av signaler med USB-RS232TTL-omvandlaren med hjälp av ett av exemplen i instruktionerna för Perpetuum M-programmet (avsnitt med funktioner för att arbeta med porten).

Undermappen MK_AVR innehåller filer med beskrivningar av styrenheter som stöds. Om kontrollern du behöver inte finns bland dem kan du lägga till den du behöver själv, enligt en analogi. Ta en av filerna som ett exempel och använd en textredigerare för att ange nödvändiga data, ta dem från dokumentationen för din mikrokontroller. Det viktigaste är att vara försiktig, ange data utan fel, annars kommer MK inte att programmeras eller programmeras felaktigt. Den ursprungliga versionen stöder 6 mikrokontroller: ATtiny13, ATtiny24, ATtiny44, ATtiny84, ATmega8 och ATmega128. Skriptet implementerar automatisk igenkänning av den anslutna styrenheten - du behöver inte specificera det manuellt. Om identifieraren som lästs från MK inte finns bland de tillgängliga beskrivningarna visas ett meddelande om att styrenheten inte kunde kännas igen.

Arkivet med manuset innehåller också ytterligare information. Mappen AVR controller inc files innehåller en mycket användbar och omfattande samling av controller definitionsfiler. Dessa filer används när du skriver dina egna program för MK. Ytterligare fyra mappar "MusicBox_..." innehåller filer med ett program i Assembly-språk och firmware redo för nedladdning till MK separat för ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 och ATmega128. Om du redan har anslutit en av dessa MKs för programmering, som föreslås i den här artikeln, kan du flasha den just nu - du kommer att få en speldosa. Mer om detta nedan.

När du väljer raden "MK AVR Programmer" i skriptmenyn börjar skriptet att köras. Samtidigt öppnar den porten, skickar ett kommando till MK att byta till programmeringsläge, får bekräftelse från MK om den lyckade övergången, begär MK-identifierare och söker efter en beskrivning av denna MK med dess identifierare bland de tillgängliga filer med beskrivningar. Om den inte hittar den önskade beskrivningen visar den ett motsvarande meddelande. Om en beskrivning hittas öppnas programmerarens huvudmeny. Du kan se dess skärmdump i figur 8. Ytterligare förståelse är inte svårt - menyn är mycket enkel.

I den första versionen av skriptet är vissa funktioner hos en fullfjädrad programmerare inte implementerade. Det finns till exempel inget sätt att läsa och skriva till EEPROM. Men om du öppnar skriptet i en textredigerare kommer du att se att det är väldigt litet, trots att det viktigaste redan är implementerat i det. Detta tyder på att det inte är så svårt att lägga till de saknade funktionerna - språket är väldigt flexibelt, det låter dig implementera rik funktionalitet i ett litet program. Men i de flesta fall räcker även de befintliga funktionerna.

Vissa funktionsbegränsningar beskrivs direkt i skripttexten:
//implementerade inspelning endast från nolladressen (Utökad segmentadresspost ignoreras, LOAD OFFSET - också)
//ordningen och kontinuiteten för poster i HEX-filen kontrolleras inte
//kontrollsumma är inte markerad
Detta gäller att arbeta med en HEX-fil, från vilken firmwarekoden för MK:n är hämtad. Om den här filen inte är skadad kommer det inte att ha någon effekt att kontrollera kontrollsumman. Om det är förvrängt kommer det inte att vara möjligt att upptäcka det med skriptet. I de flesta fall kommer de återstående begränsningarna inte att skada, men du måste fortfarande ha dem i åtanke.

5. Speldosa - ett enkelt hantverk för nybörjare

Om du har en av dessa mikrokontroller: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 eller ATmega128, kan du enkelt förvandla den till en speldosa eller musikkort. För att göra detta räcker det att skriva motsvarande firmware i MK - en av de fyra som finns i mapparna "MusicBox_..." i samma arkiv med skriptet. Firmware-koder lagras i filer med tillägget ".hex". Att använda ATmega128 för ett sådant hantverk är naturligtvis "fett", precis som ATmega8. Men detta kan vara användbart för att testa eller experimentera, med andra ord i utbildningssyfte. Texterna till programmen i Assembler bifogas också. Programmen skapades inte från grunden - speldosans program från boken av A.V. Belov togs som grund. AVR mikrokontroller i amatörradiopraxis." Det ursprungliga programmet har genomgått ett antal betydande förändringar:
1. anpassad för var och en av de fyra MK:erna: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 och ATmega128
2. knappar har tagits bort - ingenting behöver anslutas till kontrollern förutom ström och en ljudsändare (melodierna spelas en efter en i en oändlig loop)
3. varaktigheten för varje ton reduceras med varaktigheten av pausen mellan tonerna för att eliminera störningar i musikalisk rytm
4. den åttonde melodin är kopplad, används inte i bokversionen
5. från det subjektiva: några "förbättringar" för att optimera och göra algoritmen lättare att förstå

I vissa melodier kan man höra falskhet och till och med grova fel, speciellt i "Smile" - i mitten. Ringsignalkoderna togs från boken (eller snarare, laddades ner från bokens författares webbplats tillsammans med den ursprungliga asm-filen) och har inte ändrats. Tydligen finns det fel i kodningen av melodierna. Men det här är inget problem - alla som är "vänliga" med musik kan enkelt lista ut det och fixa allt.

I ATtiny13, på grund av avsaknaden av en 16-bitarsräknare, var en 8-bitarsräknare tvungen att användas för att reproducera toner, vilket ledde till en liten minskning av tonernas noggrannhet. Men detta märks knappt på gehör.

Om konfigurationsbitarna. Deras inställningar måste motsvara tillståndet för den nya mikrokontrollern. Om din MK har använts någonstans tidigare måste du kontrollera tillståndet för dess konfigurationsbitar och, om nödvändigt, anpassa dem till inställningarna för den nya mikrokontrollern. Du kan ta reda på tillståndet för konfigurationsbitarna för den nya mikrokontrollern från dokumentationen för denna MK (avsnittet "Säkringsbitar"). Undantaget är ATmega128. Denna MCU har M103C-biten, som möjliggör kompatibilitetsläge med den äldre ATmega103. Aktivering av M103C-biten minskar avsevärt kapaciteten hos ATmega128, och denna bit är aktiv på den nya MK. Du måste återställa M103C till ett inaktivt tillstånd. För att manipulera konfigurationsbitar, använd motsvarande sektion av programmerarens skriptmeny.

Det är ingen idé att ge ett diagram över speldosan: den innehåller bara en mikrokontroller, strömförsörjning och en piezo-ljudsändare. Strömförsörjningen sker på exakt samma sätt som vi gjorde vid programmering av MK. Ljudsändaren ansluts mellan den gemensamma ledningen (regulatorns GND-stift) och en av MK-stiften, vars nummer finns i filen med programsammansättningskoden (*.asm). I början av programtexten för varje MK i kommentarerna finns en rad: " ljudsignal bildas vid stift XX." När programmeringsskriptet har slutfört sitt arbete, lämnar mikrokontrollern programmeringsläget och går in i normalt driftläge. Spelning av melodier börjar omedelbart. Genom att ansluta ljudsändaren kan du kontrollera detta. Du kan lämna ljudsändaren ansluten under programmering av kristallen endast om ljudet kommer från ett stift som inte används av SPI, annars kan den extra kapacitansen på stiftet störa programmeringen.