Atmega8 mikrodenetleyiciler. Yeni başlayanlar için Atmega8 programlama. AVR mikro denetleyicileri. Yeni başlayanlar için programlama Mikrodenetleyici atmega8 eğitimi

1. Önerilen yöntemin avantajları

Mikrodenetleyicilere (MCU'lar) dayalı cihaz devreleri genellikle birleştirilmesi zor iki özelliğin birleşimiyle ayırt edilir: maksimum basitlik ve yüksek işlevsellik. Ek olarak, işlevsellik gelecekte devrede herhangi bir değişiklik yapmadan - yalnızca programı değiştirerek (yanıp sönerek) değiştirilebilir ve genişletilebilir. Bu özellikler, modern MK'lerin yaratıcılarının, bir geliştiricinin ihtiyaç duyabileceği her şeyi tek bir çip üzerine yerleştirmeye çalışmasıyla açıklanmaktadır. elektronik cihaz- en azından mümkün olduğu kadar. Sonuç olarak, devre ve kurulumdan yazılıma vurgu yapıldı. MK kullanımıyla artık devreyi parçalarla "yüklemeye" daha az ihtiyaç duyuluyor ve bileşenler arasında daha az bağlantı var. Bu elbette devreyi hem deneyimli hem de acemi elektronik mühendisleri için tekrarlama açısından daha çekici hale getiriyor. Ancak her zamanki gibi her şeyin bedelini ödemek zorundasınız. Bunun da zorlukları vardı. Yeni bir MK satın alırsanız, onu servis verilebilir parçalardan doğru şekilde monte edilmiş bir devreye kurun ve güç uygulayın, o zaman hiçbir şey çalışmayacaktır - cihaz çalışmayacaktır. Mikrodenetleyicinin bir programa ihtiyacı vardır.

Görünüşe göre bunda da her şey basit - İnternette ücretsiz ürün yazılımı içeren birçok şema bulabilirsiniz. Ancak burada bir sorun var: Ürün yazılımının bir şekilde mikro denetleyiciye "yüklenmesi" gerekiyor. Bunu daha önce hiç yapmamış biri için, böyle bir görev genellikle bir sorun haline gelir ve ana itici faktör haline gelir ve çoğu zaman onları MK kullanmanın zevklerinden vazgeçmeye ve "gevşek" ve katı mantığa dayalı şemalar aramaya zorlar. Ancak her şey ilk bakışta göründüğü kadar karmaşık değil.

İnternetteki yayınları analiz ettikten sonra, bu sorunun çoğunlukla iki yoldan biriyle çözüldüğünü görebilirsiniz: hazır bir programcı satın almak veya ev yapımı bir programcı yapmak. Aynı zamanda, ev yapımı programcıların yayınlanmış devreleri çoğu zaman mantıksız derecede karmaşıktır; gerçekten gerekli olandan çok daha karmaşıktır. Elbette, MK'yi her gün flaşlamayı planlıyorsanız, "havalı" bir programcıya sahip olmak daha iyidir. Ancak böyle bir prosedüre ihtiyaç nadiren ortaya çıkarsa, zaman zaman programcı olmadan da yapabilirsiniz. Hayır elbette düşünce gücüyle bunu yapmayı öğrenmekten bahsetmiyoruz. Bu, programlama modunda bilgi yazarken ve okurken programcının mikro denetleyiciyle nasıl etkileşime girdiğini anlayarak, mevcut araçları daha geniş bir amaç için kullanabileceğimiz anlamına gelir. Bu araçların programcının hem yazılım hem de donanım parçalarını değiştirmesi gerekecektir. Donanım, MK mikro devresine fiziksel bir bağlantı, girişlerine mantıksal seviyeler uygulama ve çıkışlarından veri okuma yeteneği sağlamalıdır. Yazılım kısmı gerekli tüm süreçleri kontrol eden algoritmanın çalışmasını sağlamalıdır. Ayrıca, MK'deki kayıt bilgilerinin kalitesinin programlayıcınızın ne kadar "havalı" olduğuna bağlı olmadığını da not ediyoruz. “Daha iyi kaydedilmiş” veya “daha ​​kötü” diye bir şey yoktur. Yalnızca iki seçenek vardır: “kayıtlı” ve “kayıtlı değil”. Bu, kristalin içindeki kayıt işleminin doğrudan MK'nin kendisi tarafından kontrol edilmesiyle açıklanmaktadır. Sadece ona yüksek kaliteli güç sağlamanız (parazit veya dalgalanma yok) ve arayüzü uygun şekilde düzenlemeniz gerekir. Test okumasının sonuçlarında herhangi bir hata ortaya çıkmazsa, her şey yolunda demektir - denetleyiciyi amacına uygun olarak kullanabilirsiniz.

Programlayıcı olmadan MK'ye program yazabilmek için bir USB-RS232TTL bağlantı noktası dönüştürücüsüne de ihtiyacımız var. USB-RS232TTL dönüştürücü, yalnızca giriş ve çıkışlarının TTL mantıksal seviyelerini, yani 0 ila 5 volt aralığında voltajı kullanması nedeniyle "gerçek" olandan farklı bir COM bağlantı noktası oluşturmak için bir USB bağlantı noktası kullanmanıza olanak tanır ( Daha fazlasını "") makalesinde okuyabilirsiniz. Her durumda, böyle bir dönüştürücünün "evinizde" bulunması faydalıdır, bu nedenle halihazırda bir tane yoksa kesinlikle satın almaya değer. Mantıksal seviyelere gelince, bizim durumumuzda TTL, normal bir COM bağlantı noktasına göre bir avantaj bile sağlıyor çünkü böyle bir bağlantı noktasının girişleri ve çıkışları, ATtiny ve ATmega dahil olmak üzere 5 V ile çalışan herhangi bir mikro denetleyiciye doğrudan bağlanabilir. Ancak normal bir COM bağlantı noktası kullanmaya çalışmayın; -12 ila +12 V (veya -15...+15V) aralığındaki voltajları kullanırlar. Bu durumda mikrodenetleyiciye doğrudan bağlantı kabul edilemez!!!

Programcının işlevlerini uygulayan Perpetuum M programı için bir komut dosyası oluşturma fikri, internette MK ürün yazılımı için belirli çözümler sunan bir dizi yayın okuduktan sonra ortaya çıktı. Her durumda ciddi eksiklikler veya aşırı zorluklar keşfedildi. Çoğu zaman bir mikrodenetleyici içeren programlayıcı devreleriyle karşılaştım ve aynı zamanda oldukça ciddi bir şekilde şöyle tavsiyeler verildi: "... ve bu programcı için mikrodenetleyiciyi programlamak için ihtiyacımız olacak... bu doğru - başka bir programcı!" Daha sonra bir arkadaşa gidip onu araması önerildi. ücretli hizmet ve benzeri. Bu amaçlarla ağ üzerinde dağıtılan yazılımın kalitesi de etkileyici değildi - hem işlevsellik hem de kullanıcı arayüzünün "bulanıklığı" ile ilgili birçok sorun fark edildi. Bir programın nasıl kullanılacağını anlamak genellikle çok zaman alır - en basit eylemleri gerçekleştirmek için bile üzerinde çalışılması gerekir. Başka bir program uzun süre ve özenle bir şeyler yapabilir, ancak kullanıcı MK'ye hiçbir şeyin yazılmadığını ancak tüm ürün yazılımı tamamen tamamlandıktan ve ardından test okunduktan sonra öğrenir. Ayrıca şu sorun da ortaya çıkıyor: Kullanıcı MK'sini desteklenen kristaller listesinden seçmeye çalışıyor ancak MK listede yok. Bu durumda, programı kullanamayacaksınız - kural olarak eksik MK'ler listesine dahil edilme sağlanmamıştır. Ek olarak, çoğu durumda programcının MK türünü kendisinin belirleyebileceği göz önüne alındığında, listeden bir denetleyicinin manuel olarak seçilmesi garip görünüyor. Bütün bunlar mevcut ürünlere çamur atmak için değil, bu makalede açıklanan Perpetuum M programı komut dosyasının ortaya çıkma nedenini açıklamak için söyleniyor. Sorun gerçekten var ve öncelikle mikrodenetleyici dünyasına ilk adımlarını atmak için bu "duvarı" her zaman aşmayı başaramayan yeni başlayanları ilgilendiriyor. Önerilen komut dosyası, diğer programlarda bulunan eksiklikleri dikkate alır. Algoritmanın işleyişinde maksimum "şeffaflık" uygulandı; öğrenme gerektirmeyen ve kafanın karışmasına ve "yanlış şeye tıklamaya" izin vermeyen son derece basit bir kullanıcı arayüzü. Gerekli MK desteklenenler arasında değilse, MK geliştiricisinin web sitesinden indirilen belgelerden gerekli verileri alarak açıklamasını kendiniz ekleyebilirsiniz. Ve en önemlisi senaryonun çalışmaya ve değişikliğe açık olmasıdır. Herkes açabilir Metin düzeltici, kendi takdirinize göre inceleyin ve düzenleyin, mevcut işlevleri zevkinize göre değiştirin ve eksik olanları ekleyin.

Senaryonun ilk versiyonu Haziran 2015'te oluşturuldu. Bu sürüm yalnızca flash bellek yazma/okuma, yapılandırma bitlerini ayarlama ve denetleyici tipini otomatik olarak algılama işlevleriyle Atmel'in ATtiny ve ATmega serisi mikrokontrolörleri için destek sağlar.EEPROM yazma ve okuma uygulanmadı.Betiğin işlevselliğini tamamlama planları vardı. : EEPROM yazma ve okuma ekleme, PIC denetleyicileri için destek uygulama vb. Bu nedenle komut dosyası henüz yayınlanmadı. Ancak zaman yetersizliğinden dolayı planın uygulanması gecikti ve bu nedenle en iyisi olmayacak iyiliğin düşmanı, mevcut sürümün yayınlanmasına karar verildi. Zaten uygulanan işlevler yeterli olmayacaksa lütfen üzülmeyin. Bu durumda istediğiniz işlevi kendiniz eklemeyi deneyebilirsiniz. Saklamayacağım: Başlangıçta bu betiği oluşturma fikrinin eğitimsel bir anlamı da var. Algoritmayı anladıktan ve ona kendinize ait bir şeyler ekledikten sonra, MK'nin programlama modunda çalışmasını daha iyi anlayabileceksiniz, böylece gelecekte kendinizi arızalı bir arabanın önünde düşünceli bir şekilde içine bakan ve neden "işe yaramadığını" anlamayan bir kız konumunda bulmayacaksınız.

2. Programlama modunda MK arayüzü

Denetleyiciyi programlama moduna geçirmenin ve bu modda onunla çalışmanın birkaç farklı yolu vardır. ATtiny ve ATmega serisinin kontrolörleri için uygulanması en kolay olanı belki de SPI'dir. Onu kullanacağız.

Ancak SPI üretmek için gerekli sinyalleri değerlendirmeye başlamadan önce bir takım çekinceler yapacağız. Mikrodenetleyicinin konfigürasyon bitleri vardır. Bunlar, mikro devrenin bazı özelliklerini projenin ihtiyaçlarına göre değiştirmenize olanak tanıyan geçiş anahtarları gibi bir şeydir. Fiziksel olarak bunlar, içine bir programın yazıldığı hücreler gibi kalıcı bellek hücreleridir. Aradaki fark, bunların çok az sayıda olması (ATmega için üç bayta kadar) ve herhangi bir belleğin adres alanının parçası olmamasıdır. Konfigürasyon verilerinin yazılması ve okunması, MK programlama modunda ayrı komutlarla gerçekleştirilir. Şimdi bazı konfigürasyon bitlerinin SPI kullanma yeteneğini etkilediğini not etmek önemlidir. Bazı değerleriyle SPI'nin kullanılamayacağı ortaya çıkabilir. Böyle bir mikrodenetleyiciyle karşılaşırsanız bu makalede önerilen yöntem yardımcı olmayacaktır. Bu durumda ya farklı bir programlama modunu destekleyen programlayıcıdaki konfigürasyon bitlerinin ayarlarını değiştirmeniz ya da farklı bir mikrodenetleyici kullanmanız gerekecektir. Ancak bu sorun yalnızca kullanılmış MK'ler veya birinin zaten başarısız bir şekilde "oynadığı" MK'ler için geçerlidir. Gerçek şu ki, yeni MCU'lar SPI kullanımını engellemeyen konfigürasyon bit ayarlarıyla birlikte geliyor. Bu, dört farklı MK'nin (ATmega8, ATmega128, ATtiny13, ATtiny44) başarıyla yanıp söndüğü Perpetuum M programı için programcı komut dosyasının test sonuçlarıyla doğrulandı. Hepsi yeniydi. Yapılandırma bitlerinin başlangıç ​​ayarı belgelerle tutarlıydı ve SPI kullanımına müdahale etmiyordu.

Yukarıdakiler göz önüne alındığında, aşağıdaki bitlere dikkat etmelisiniz. SPIEN biti açıkça SPI kullanımına izin verir veya devre dışı bırakır, bu nedenle bizim durumumuzda değerinin etkinleştirilmesi gerekir. RSTDISBL biti, mikro devrenin çıkışlarından birini (önceden belirlenmiş) "sıfırlama" sinyalinin girişine çevirebilir veya çevirmeyebilir (bu bit'e yazılan değere bağlı olarak). Bizim durumumuzda “reset” girişi gereklidir (eğer yoksa MK'yi SPI üzerinden programlama moduna geçirmek mümkün olmayacaktır). Ayrıca saat sinyalinin kaynağını belirten CKSEL grubunun bitleri de vardır. Bunlar SPI kullanımını engellemez ancak akılda tutulması gerekir çünkü hiç saat darbesi yoksa veya frekansları belirli bir SPI hızı için kabul edilebilirden düşükse, iyi bir şey de olmayacaktır. Tipik olarak, dahili bir RC osilatörüne sahip yeni MCU'lar, onu kullanacak şekilde yapılandırılmış CKSEL grup bitlerine sahiptir. Bu bize oldukça yakışıyor; zamanlama bizim tarafımızdan herhangi bir ek çaba sarf edilmeden sağlanıyor. Kuvars rezonatörünü lehimlemeye veya harici bir jeneratör bağlamaya gerek yoktur. Belirtilen bitler farklı bir ayar içeriyorsa, ayara uygun olarak saatlemeye dikkat etmeniz gerekecektir. Bu durumda MCU'ya bir kuvars rezonatör veya harici bir saat üreteci bağlamak gerekli olabilir. Ancak bu yazıda bunun nasıl yapıldığını ele almayacağız. Bu makalede yer alan programlama için bir MK bağlama örnekleri en basit durum için tasarlanmıştır.

Şimdi ATmega128A MK'nin belgelerinden alınan Şekil 1'e dönelim. Bir baytın MK'ye iletilmesi ve aynı anda MK'den bir bayt alınması sürecini gösterir. Gördüğümüz gibi, bu işlemlerin her ikisi de, SPI programlama modunda böyle bir rolün atandığı mikro devrenin pinlerinden biri olan SCK girişinde programcıdan mikro denetleyiciye sağlanan aynı saat darbelerini kullanır. İki sinyal hattı daha, saat döngüsü başına bir bit veri alımı ve iletimi sağlar. MOSI girişi aracılığıyla veriler mikro denetleyiciye girer ve okunan veriler MISO çıkışından alınır. SCK'den MISO ve MOSI'ye çizilen iki noktalı çizgiye dikkat edin. Mikrodenetleyicinin MOSI girişinde ayarlanan veri bitini hangi anda "yuttuğunu" ve hangi anda kendi veri bitini MISO çıkışına ayarladığını gösterirler. Her şey oldukça basit. Ancak MK'yi programlama moduna girmek için hala bir RESET sinyaline ihtiyacımız var. Ayrıca ortak GND kablosunu ve VCC güç kaynağını da unutmayalım. Toplamda, donanım yazılımını SPI aracılığıyla flaşlamak için mikrodenetleyiciye yalnızca 6 kablonun bağlanması gerektiği ortaya çıktı. Aşağıda bunu daha detaylı analiz edeceğiz ancak şimdilik SPI üzerinden programlama modunda MK ile veri alışverişinin 4 baytlık paketler halinde yapıldığını ekleyeceğiz. Her paketin ilk baytı temel olarak tamamen talimat kodlamaya ayrılmıştır. İkinci bayt, birinciye bağlı olarak, komut kodunun devamı veya adresin bir parçası olabilir veya isteğe bağlı bir değere sahip olabilir. Üçüncü bayt esas olarak adresleri iletmek için kullanılır, ancak birçok talimatta isteğe bağlı bir değere sahip olabilir. Dördüncü bayt genellikle veri iletir veya isteğe bağlı bir değere sahiptir. Dördüncü baytın iletilmesiyle eş zamanlı olarak bazı komutlar mikrodenetleyiciden gelen verileri alır. Her komutun ayrıntıları, "SPI Seri Programlama Komut Seti" adı verilen tabloda kontrolör belgelerinde bulunabilir. Şimdilik, yalnızca denetleyiciyle olan tüm alışverişin, her birinde bir bayttan fazla yararlı bilginin iletilmediği 32 bitlik paketlerden oluşan bir diziden oluşturulduğunu not ediyoruz. Bu çok optimal değil, ancak genel olarak iyi çalışıyor.

3. Programlama için MK'yi bağlama

SPI arayüzünü düzenlemek ve MISO çıkışından verileri okumak için mikrodenetleyici girişlerine gerekli tüm sinyallerin sağlandığından emin olmak için bir programcı oluşturmaya gerek yoktur. Bu, en yaygın USB-RS232TTL dönüştürücü kullanılarak kolayca yapılabilir.

İnternette sıklıkla bu tür dönüştürücülerin kalitesiz olduğu ve onlarla ciddi bir şey yapılamayacağı bilgisini bulabilirsiniz. Ancak çoğu dönüştürücü modeliyle ilgili olarak bu görüş yanlıştır. Evet, standart bir COM bağlantı noktasına (örneğin, yalnızca TXD ve RXD) kıyasla mevcut tüm giriş ve çıkışlara sahip olmayan, aynı zamanda ayrılmaz bir tasarıma sahip olan (mikro devre plastikle doldurulmuştur) satışta dönüştürücüler vardır. pinlerine ulaşmak imkansızdır). Ancak bunlar satın almaya değmez. Bazı durumlarda eksik port giriş ve çıkışlarını kabloları doğrudan çipe lehimleyerek elde edebilirsiniz. Böyle bir "geliştirilmiş" dönüştürücünün bir örneği Şekil 2'de gösterilmektedir (yonga PL-2303 - pinlerinin amacı hakkında daha fazla ayrıntı "" makalesinde yer almaktadır). Bu en ucuz modellerden biridir ancak ev yapımı tasarımlarda kullanıldığında kendine has avantajları vardır. COM bağlantı noktası gibi ucunda standart dokuz pimli konektör bulunan tam özellikli adaptör kabloları da yaygındır. Normal bir COM bağlantı noktasından yalnızca TTL düzeyleri ve eski sürümlerle uyumsuzluk açısından farklılık gösterirler. yazılım ve bazı eski ekipmanlar. Ayrıca CH34x çipindeki kabloların, PL-2303 üzerindeki dönüştürücülere kıyasla çeşitli ekstrem testlerde çok daha güvenilir ve kararlı olduğunu gösterdiği de belirtilebilir. Ancak normal kullanımda fark hissedilmiyor.

USB-RS232TTL dönüştürücü seçerken, sürücüsünün kullandığınız işletim sisteminin sürümüyle uyumluluğuna da dikkat etmelisiniz.

Dört örneğini kullanarak bir mikrodenetleyiciyi ve bir USB-RS232TTL dönüştürücüyü bağlama prensibine daha yakından bakalım farklı modeller MK: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 ve ATmega128. Şekil 3 böyle bir bağlantının genel şemasını göstermektedir. RS232 sinyallerinin (RTS, TXD, DTR ve CTS) uygunsuz şekilde kullanıldığını bilmek sizi şaşırtabilir. Ancak endişelenmeyin: Perpetuum M programı doğrudan onlarla çalışabilir - çıkış değerlerini ayarlayabilir ve giriş durumlarını okuyabilir. Her durumda, CH34x ve PL-2303 yongalarında yaygın olarak kullanılan USB-RS232TTL dönüştürücüler bu yeteneği sağlar; bu doğrulanmıştır. Bağlantı noktasına erişmek için standart Windows işlevleri kullanıldığından, diğer popüler dönüştürücülerde de herhangi bir sorun olmamalıdır.

Genel şemada gösterilen dirençler prensip olarak kurulamaz, ancak yine de onları kurmak daha iyidir. Amaçları nedir? Dönüştürücünün TTL giriş ve çıkışlarını ve mikro denetleyicinin beş voltluk güç kaynağını kullanarak, mantıksal seviyeleri koordine etme ihtiyacından kurtuluyoruz - her şey zaten oldukça doğru. Bu, bağlantıların doğrudan olabileceği anlamına gelir. Ancak deneyler sırasında Her şey olabilir. Mesela kötü niyetlilik kanununa göre bir tornavida tam da düşmeyeceği bir yere düşebilir ve hiçbir durumda kısa devre yapılmaması gereken bir şeye kısa devre yaptırabilir. Elbette her şey olabilir. bir "tornavida" olduğu ortaya çıkar. Bu durumda dirençler bazen sonuçları azaltır. Amaçlarından biri olası bir çıkış çatışmasını ortadan kaldırmaktır. Gerçek şu ki, programlama tamamlandıktan sonra mikro denetleyici normal çalışma moduna geçer ve belki de MK'de az önce kaydedilen programa göre, dönüştürücünün çıkışına (RTS, TXD veya DTR) bağlı olan pini de bir çıkış haline gelir. Bu durumda, doğrudan bağlı iki çıkışın "kavga etmesi" çok kötü olacaktır. - farklı mantıksal düzeyler ayarlamayı deneyin. Böyle bir “mücadelede” birileri “kaybedebilir” ama biz bunu istemiyoruz.

Üç direncin değerleri 4,3 KOhm seviyesinde seçilmiştir. Bu, dönüştürücü çıkışı ile mikro denetleyici girişi arasındaki bağlantılar için geçerlidir. Dirençlerin doğruluğu önemli değil: dirençlerini 1 KOhm'a düşürebilir veya 10 KOhm'a yükseltebilirsiniz (ancak ikinci durumda, MK yolunda uzun kablolar kullanıldığında parazit riski artar). Dönüştürücü girişi (CTS) ile mikrodenetleyici çıkışı (MISO) arasındaki bağlantıya gelince, burada 100 Ohm'luk bir direnç kullanılıyor. Bu, kullanılan dönüştürücünün girişinin özellikleriyle açıklanmaktadır. Testler sırasında, girişleri görünüşte nispeten düşük bir dirençle (birkaç yüz Ohm civarında) pozitif güç kaynağına bağlanan PL-2303 mikro devresinde bir dönüştürücü kullanıldı. "Çekmeyi kırmak" için bu kadar küçük dirençli bir direnç takmam gerekiyordu. Ancak kesinlikle yüklemenize gerek yok. Dönüştürücüde bu her zaman giriştir. Bir çıkış yolu olamaz, yani olayların gelişiminde herhangi bir çıkış çatışması olmayacak.

Çipin, analogdan dijitale dönüştürücüye güç sağlamak için ayrı bir AVCC pini varsa (örneğin, ATmega8 veya ATmega128), ortak VCC güç pinine bağlanması gerekir. Bazı IC'lerde birden fazla VCC güç pini veya birden fazla GND bulunur. Örneğin ATmega128'de 3 GND pini ve 2 VCC pini vardır. Kalıcı bir tasarımda aynı isimdeki pinleri birbirine bağlamak daha iyidir. Bizim durumumuzda programlama sırasında birer VCC ve GND pini kullanabilirsiniz.

Ve işte ATtiny13 bağlantısının neye benzediği. Şekil SPI aracılığıyla programlama sırasında kullanılan pin atamalarını göstermektedir. Fotoğrafın yanında geçici bir bağlantının gerçekte nasıl göründüğü görülüyor.

Bazıları bunun ciddi olmadığını söyleyebilir - kablolardaki bağlantılar. Ama sen ve ben mantıklı insanlarız. Amacımız mikrodenetleyiciyi programlamak, üzerinde minimum zaman ve diğer kaynakları harcamak ve birinin önünde gösteriş yapmamaktır. Kalite zarar görmez. Bu durumda "kablolar üzerinde" yöntemi oldukça etkili ve haklıdır. Kontrolörün donanım yazılımının güncellenmesi tek seferlik bir prosedürdür, bu nedenle onu yapay elmaslarla kaplamanın bir anlamı yoktur. Gelecekte denetleyiciyi devreden çıkarmadan (bitmiş üründe) ürün yazılımını değiştirmek amaçlanıyorsa, bu, cihazın imalatı sırasında kurulum sırasında dikkate alınır. Genellikle bu amaç için bir konektör (RESET, SCK, MOSI, MISO, GND) takılır ve MK, karta kurulumdan sonra bile yanıp sönebilir. Ancak bunlar yaratıcı zevklerdir. En basit durumu düşünüyoruz.

Şimdi ATtiny44 MK'ye geçelim. Burada her şey hemen hemen aynı. Çizime ve fotoğrafa dayanarak, yeni başlayan biri bile bağlantıyı anlamakta zorluk çekmeyecektir. ATtiny44 gibi, ATtiny24 ve ATtiny84 mikrokontrolörlerini de bağlayabilirsiniz; bu üçünün pin atamaları aynıdır.

Bir denetleyiciyi programlamak için geçici olarak bağlamanın başka bir örneği ATmega8'dir. Burada daha fazla pin var, ancak prensip aynı - birkaç kablo ve şimdi kontrolör bilgileri içine "doldurmaya" hazır. Fotoğrafta pin 13'ten gelen ekstra siyah kablo programlamada yer almıyor. MK programlama modundan çıktıktan sonra ses sinyalini kaldırmak için tasarlanmıştır. Bunun nedeni, "Perpetuum M" komut dosyasında hata ayıklama sırasında programın MK'ye indirilmiş olmasıdır. Müzik kutusu.

Çoğunlukla farklı muhafazalarda bir kontrolör bulunur. Bu durumda her durum için pinlerin atanması farklı şekilde dağıtılır. Kontrol cihazınızın muhafazası şekilde gösterilene benzemiyorsa, MK geliştiricisinin web sitesinden indirebileceğiniz teknik belgelerdeki pinlerin amacını kontrol edin.

Resmi tamamlamak için, bir MK mikro devresini çok sayıda "bacak" ile bağlamaya bakalım. Fotoğraftaki pin 15'ten gelen ekstra siyah kablonun amacı ATmega8'dekiyle tamamen aynı.

Muhtemelen zaten her şeyin oldukça basit olduğuna ikna olmuşsunuzdur. Mikro devrelerin pimlerini (saat yönünün tersine bir daire içindeki işaretten) nasıl sayacağını bilen herkes bunu anlayacaktır. Ve doğruluğu unutma. Mikro devreler temiz insanları sever ve dikkatsiz muameleyi affetmez.

Yazılım kısmına geçmeden önce USB-RS232TTL dönüştürücü sürücüsünün doğru kurulduğundan emin olun (Windows Aygıt Yöneticisini kontrol edin). Dönüştürücüyü bağladığınızda görünen sanal COM bağlantı noktasının numarasını hatırlayın veya not edin. Bu sayının aşağıda okuyabileceğiniz betiğin metnine girilmesi gerekecektir.

4. Komut Dosyası - "Perpetuum M" programcısı

“Programcının” donanım kısmını çözdük. Bu zaten savaşın yarısı. Şimdi yazılım kısmıyla ilgilenmeye devam ediyor. Rolü, mikro denetleyiciyle etkileşim için gerekli tüm işlevleri uygulayan bir komut dosyasının kontrolü altında Perpetuum M programı tarafından gerçekleştirilecek.

Komut dosyasının bulunduğu arşiv, perpetuum.exe programının bulunduğu klasöre açılmalıdır. Bu durumda, perpetuum.exe dosyasını çalıştırdığınızda, ekranda yüklü komut dosyalarının listesini içeren bir menü görüntülenecektir; bunların arasında “AVR MK Programlayıcı” satırı bulunacaktır (tek olabilir). İhtiyacımız olan çizgi bu.

Komut dosyası, "MK Programmer AVR.pms" dosyasındaki PMS klasöründe bulunur. Bu dosya, gerekirse Windows Not Defteri gibi normal bir metin düzenleyicide görüntülenebilir, incelenebilir ve düzenlenebilir. Komut dosyasını kullanmadan önce büyük olasılıkla bağlantı noktası ayarlarıyla ilgili metinde değişiklik yapmanız gerekecektir. Bunu yapmak için, Windows Aygıt Yöneticisi'nde kullanılan bağlantı noktasının adını kontrol edin ve gerekirse "PortName = COM4";" satırında uygun değişikliği yapın. - 4 rakamı yerine başka bir rakam da olabilir. Ayrıca, farklı bir USB-RS232TTL dönüştürücü modeli kullanırken, sinyal çevirme ayarlarını (“Yüksek” kelimesiyle başlayan kod satırları) değiştirmeniz gerekebilir. Perpetuum M programının talimatlarında yer alan örneklerden birini (bağlantı noktasıyla çalışmaya yönelik işlevler bölümü) kullanarak sinyallerin ters çevrilmesini USB-RS232TTL dönüştürücüyle kontrol edebilirsiniz.

MK_AVR alt klasörü, desteklenen denetleyicilerin açıklamalarını içeren dosyaları içerir. İhtiyacınız olan kontrol cihazı bunlar arasında yoksa, ihtiyacınız olanı bir benzetme yaparak kendiniz ekleyebilirsiniz. Örnek olarak dosyalardan birini alın ve bir metin düzenleyici kullanarak, mikro denetleyicinizin belgelerinden alarak gerekli verileri girin. Önemli olan dikkatli olmak, verileri hatasız girmek, aksi takdirde MK programlanmayacak veya yanlış programlanacaktır. Orijinal sürüm 6 mikrodenetleyiciyi destekler: ATtiny13, ATtiny24, ATtiny44, ATtiny84, ATmega8 ve ATmega128. Komut dosyası, bağlı denetleyicinin otomatik olarak tanınmasını uygular; bunu manuel olarak belirtmenize gerek yoktur. MK'den okunan tanımlayıcı mevcut açıklamalar arasında değilse kontrolörün tanınamadığına dair bir mesaj görüntülenir.

Komut dosyasının bulunduğu arşiv ayrıca şunları içerir: Ek Bilgiler. AVR denetleyici inc dosyaları klasörü, denetleyici tanım dosyalarının çok kullanışlı ve kapsamlı bir koleksiyonunu içerir. Bu dosyalar MK için kendi programlarınızı yazarken kullanılır. Dört klasör daha "MusicBox_...", ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 ve ATmega128 için ayrı ayrı MK'ye indirilmeye hazır, Assembly dilinde bir program ve bellenim içeren dosyalar içerir. Bu makalede önerildiği gibi programlama için bu MK'lerden birini zaten bağladıysanız, hemen şimdi flaş edebilirsiniz - bir müzik kutusu alacaksınız. Aşağıda bu konuda daha fazla bilgi bulabilirsiniz.

Script menüsünden “MK AVR Programmer” satırını seçtiğinizde script çalıştırılmaya başlayacaktır. Aynı zamanda portu açar, MK'ye programlama moduna geçmesi için bir komut gönderir, MK'den başarılı geçiş hakkında onay alır, MK tanımlayıcısını talep eder ve mevcutlar arasında tanımlayıcısıyla bu MK'nin bir tanımını arar. Açıklamaları olan dosyalar. Gerekli açıklamayı bulamazsa ilgili bir mesaj görüntüler. Bir açıklama bulunursa programcının ana menüsü açılır. Ekran görüntüsünü Şekil 8'de görebilirsiniz. Daha fazlasını anlamak zor değil - menü çok basit.

Komut dosyasının ilk sürümünde tam teşekküllü bir programcının bazı işlevleri uygulanmamıştır. Örneğin EEPROM'a okuma ve yazmanın bir yolu yoktur. Ancak betiği bir metin düzenleyicide açarsanız, asıl şeyin zaten içinde uygulanmış olmasına rağmen boyutunun çok küçük olduğunu göreceksiniz. Bu, eksik işlevleri eklemenin o kadar da zor olmadığını gösteriyor - dil çok esnektir, küçük bir programda zengin işlevsellik uygulamanıza olanak tanır. Ancak çoğu durumda mevcut işlevler bile yeterlidir.

Bazı işlevsellik sınırlamaları doğrudan komut dosyası metninde açıklanmaktadır:
//yalnızca sıfır adresinden kayıt uygulandı (Genişletilmiş Segment Adresi Kaydı göz ardı edilir, YÜK OFSETİ - de)
//HEX dosyasındaki kayıtların sırası ve devamlılığı kontrol edilmez
//sağlama toplamı kontrol edilmiyor
Bu, MK'nin ürün yazılımı kodunun alındığı bir HEX dosyasıyla çalışmak için geçerlidir. Bu dosya bozuk değilse sağlama toplamının kontrol edilmesinin hiçbir etkisi olmayacaktır. Eğer bozuksa script kullanılarak tespit edilmesi mümkün olmayacaktır. Çoğu durumda, kalan kısıtlamaların zararı olmaz ancak yine de bunları aklınızda tutmanız gerekir.

5. Müzik kutusu – yeni başlayanlar için basit bir zanaat

Eğer elinizde şu mikrodenetleyicilerden biri varsa: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 veya ATmega128'i kolaylıkla bir müzik kutusuna veya müzik kartına dönüştürebilirsiniz. Bunu yapmak için, ilgili ürün yazılımını, komut dosyasıyla aynı arşivdeki "MusicBox_..." klasörlerinde bulunan dört kişiden biri olan MK'ye yazmak yeterlidir. Firmware kodları ".hex" uzantılı dosyalarda saklanır. ATmega128'i böyle bir zanaat için kullanmak elbette tıpkı ATmega8 gibi "şişmandır". Ancak bu, test etme veya deney yapma, diğer bir deyişle eğitim amaçlı olarak yararlı olabilir. Assembler'daki programların metinleri de ektedir. Programlar sıfırdan oluşturulmadı - A.V. Belov'un kitabındaki müzik kutusu programı esas alındı. AVR mikrodenetleyicileri amatör radyo uygulamalarında." Orijinal program bir dizi önemli değişikliğe uğradı:
1. dört MK'nin her biri için uyarlanmıştır: ATtiny13, ATtiny44, ATmega8 ve ATmega128
2. düğmeler kaldırıldı - güç ve ses yayıcı dışında denetleyiciye hiçbir şeyin bağlanmasına gerek yok (melodiler sonsuz bir döngüde birbiri ardına çalınır)
3. Müzik ritmindeki bozuklukları ortadan kaldırmak için her notanın süresi, notalar arasındaki duraklamanın süresi kadar kısaltılır.
4. sekizinci melodi bağlantılıdır, kitap versiyonunda kullanılmamıştır
5. öznel açıdan: algoritmayı optimize etmek ve anlaşılmasını kolaylaştırmak için bazı "iyileştirmeler"

Bazı melodilerde, özellikle ortada "Gülümseme" de yalan ve hatta büyük hatalar duyulabilir. Zil sesi kodları kitaptan alınmıştır (veya daha doğrusu kitabın yazarının web sitesinden orijinal asm dosyasıyla birlikte indirilmiştir) ve değiştirilmemiştir. Görünüşe göre melodilerin kodlanmasında hatalar var. Ancak bu bir sorun değil - müzikle "dost" olan herkes bunu kolayca anlayabilir ve her şeyi düzeltebilir.

ATtiny13'te 16 bitlik bir sayacın bulunmaması nedeniyle notaları yeniden üretmek için 8 bitlik bir sayacın kullanılması gerekti ve bu da notaların doğruluğunda hafif bir düşüşe yol açtı. Ancak bu kulak tarafından pek fark edilmez.

Yapılandırma bitleri hakkında. Ayarları yeni mikro denetleyicinin durumuna uygun olmalıdır. MK'niz daha önce bir yerde kullanılmışsa, konfigürasyon bitlerinin durumunu kontrol etmeniz ve gerekirse bunları yeni mikro denetleyicinin ayarlarına uygun hale getirmeniz gerekir. Yeni mikro denetleyicinin konfigürasyon bitlerinin durumunu bu MK'nin belgelerinden ("Sigorta Bitleri" bölümü) öğrenebilirsiniz. Bunun istisnası ATmega128'dir. Bu MCU, eski ATmega103 ile uyumluluk modunu etkinleştiren M103C bitine sahiptir. M103C bitinin etkinleştirilmesi ATmega128'in yeteneklerini büyük ölçüde azaltır ve bu bit yeni MK'de etkindir. M103C'yi etkin olmayan duruma sıfırlamanız gerekir. Yapılandırma bitlerini değiştirmek için programlayıcı komut dosyası menüsünün ilgili bölümünü kullanın.

Müzik kutusunun şemasını vermenin bir anlamı yok: İçinde yalnızca bir mikro denetleyici, güç kaynağı ve bir piezo ses yayıcı bulunur. Güç, MK'yi programlarken yaptığımızla tamamen aynı şekilde sağlanır. Ses yayıcı, ortak kablo (kontrolörün GND pini) ile numarası program montaj kodu (*.asm) içeren dosyada bulunabilen MK pinlerinden biri arasına bağlanır. Yorumlarda her MK için program metninin başında bir satır vardır: " ses sinyali XX pininde oluşturulur." Programcı betiği işini tamamladığında mikrodenetleyici programlama modundan çıkar ve normal çalışma moduna geçer. Melodilerin çalınması hemen başlar. Ses yayıcıyı bağlayarak bunu kontrol edebilirsiniz. Ses yayıcıdan çıkabilirsiniz. kristal programlanırken yalnızca ses SPI tarafından kullanılmayan bir pinden geliyorsa bağlanır, aksi takdirde pin üzerindeki ekstra kapasitans programlamayı etkileyebilir.