double arrow

STK500 / STK501

Из всех стартовых наборов разработчика, предлагаемых фирмой Atmel, наиболее универсальным устройством является STK500. Универсальность STK500 позволяет использовать его как отладочную плату, как параллельный программатор (для всех типов микроконтроллеров AVR), и как последовательный внутрисхемный программатор (для микроконтроллеров AVR, имеющий режим последовательного внутрисхемного программирования).

Это устройство поддерживает все выпускающиеся на сегодняшний день микроконтроллеры AVR (для поддержки микроконтроллеров, выпускаемых только в корпусах TQFP64, например ATmega103 или ATmega128, нужна плата расширения STK501).

Функции внутрисхемного программирования и управления STK500 реализованы на двух микроконтроллерах: AT90S1200-12SC и AT90S8535-8AC. Кроме них на плате STK500 смонтированы следующие устройства:

Панели для установки микроконтроллеров в корпусах DIP8, DIP20, DIP28 и DIP40;

Стабилизированный источник питания с управляемым программно выходным напряжением;

Преобразователи уровней сигналов (для случая, когда напряжение питания целевого микроконтроллера отличается от напряжение питания управляющих микроконтроллеров);

Управляемый программно источник опорного напряжения для внутреннего АЦП микроконтроллера;

Микросхема DataFlash AT45D021;

Двухканальный формирователь уровней сигналов интерфейса RS232 (один канал используется для связи STK500 с управляющим персональным компьютером, другой может быть использован в разрабатываемом приложении);

Восемь кнопок и восемь светодиодов для организации ввода и отображения выходной информации;

Разъемы расширения для подключения внешних устройств.

Для тактирования отлаживаемых микроконтроллеров на плате STK500 предусмотрены два источника тактовых сигналов.

Один из них представляет собой генератор, построенный на инвертирующих вентилях с кварцевой стабилизацией частоты. Пользователь имеет возможность задавать частоту этого генератора, устанавливая кварцевый резонатор на необходимую частоту в специальную панель.

Второй источник тактовых сигналов представляет собой выход установленного на плате STK500 управляющего микроконтроллера AT90S8535-8AC. Частота этого тактового сигнала может быть задана программно.

Переключатель OSCSEL служит для выбора одного из источников тактового сигнала для микроконтроллера. Если же в качестве тактового необходимо использовать внутренний RC-генератор микроконтроллера, то внешний тактовый сигнал должен быть отключен джампером XTAL1.

В отличие от STK200 и STK300, на плате STK500 не предусмотрено подключение к целевому микроконтроллеру внешнего ОЗУ.

Управление STK500 происходит через COM-порт персонального компьютера. Управляющая программа является составной частью AVR Studio и запускается из меню Tools -> STK500/AVRISP/JTAGICE. Кроме STK500 эта управляющая программа поддерживает такие аппаратные средства отладки, как внутрисхемный программатор ATAVRISP и внутрисхемный эмулятор JTAGICE. Подробнее возможности управляющей программы будут рассмотрена ниже при обзоре средств внутрисхемного программирования. Здесь мы ограничим описание только функциями, уникальными для STK500. На рис. 4.15 представлено окно программы, управляющей STK500.

Рис. 4.15. Окно управления параметрами STK500

Закладка Board служит для установки параметров STK500:

напряжения питания целевого микроконтроллера (VTarget);

опорного напряжения АЦП микроконтроллера (ARef);

частоты управляемого источника тактового сигнала (Oscillator); а также для индикации версии прошивки (firmware) управляющих микроконтроллеров (Revision).

STK500 поддерживает различные режимы программирования целевых микроконтроллеров: режим внутрисхемного последовательного программирования, и два режима программирования с использованием повышенного программирующего напряжения - параллельный и последовательный. Выбор режима программирования осуществляется в окне управления параметрами STK500 при выбранной закладке Program.

STK500 также может быть использован в качестве внутрисхемного программатора для микроконтроллеров, установленных в целевом устройстве. Для этого надо десятижильным плоским кабелем соединить целевое устройство с разъемом ISP10PIN на плате STK500.

Кроме того, в AVR Studio предусмотрена возможность обновления прошивки (firmware) памяти программ управляющих микроконтроллеров (Revision Upgrade). Обновленные версии firmware включаются в состав AVR Studio как прикладное программное обеспечение. При запуске управляющая программа проверяет связь COM-порта персонального компьютера с STK500, и в случае его присутствия запрашивает версию firmware. Если в AVR Studio содержится более новая версия прошивки, управляющая программа предлагает обновить firmware путем перепрограммирования управляющих микроконтроллеров. Для входа в режим перепрограммирования надо, чтобы в момент включения питания на плате STK500 была нажата кнопка Program.

Для поддержки микроконтроллеров типа ATmega103 и ATmega128 фирма Atmel предлагает устройство STK501, которое устанавливается в разъемы расширения STK500 как мезонинная плата. На плате STK501 размещены:

Панель с нулевым усилием (ZIF socket) для подключения микроконтроллеров ATmega103 и ATmega128 в корпусах типа TQFP64;

Дополнительный порт RS232 с поддержкой линий RTS/CTS;

Кварцевый резонатор на 32 кГц для реализации часов реального времени (Real-Time Clock, RTC);

Посадочное место под корпус типа TQFP64 для припайки адаптера внутрисхемного эмулятора megaICE или ICE30;

Разъем JTAG-интерфейса (только для микроконтроллера ATmega128) для подключения внутрисхемного эмулятора JTAGICE.

Кристаллы ATmega103 и ATmega128 имеют больше портов ввода-вывода, чем все остальные микроконтроллеры AVR, и, соответственно, больше, чем поддерживает STK500. Поэтому порты E, F, G, а также некоторые управляющие сигналы, которые есть только у ATmega103 и ATmega128, выведены на разъемы на плате STK501

Комбинация STK500 и STK501 поддерживает для ATmega103 и Atmega128 как режим внутрисхемного последовательного программирования, так и режим параллельного программирования с использованием повышенного программирующего напряжения.

Как уже говорилось, стартовый набор разработчика STK500 не поддерживает работу микроконтроллера с внешним ОЗУ. Разработчики STK501 исправили этот недостаток, предусмотрев на плате STK501 посадочное место под микросхему ОЗУ объемом 128 k x 8 в корпусах TSOP32 или SOJ32, и регистр-защелку младшего байта адреса. При этом STK501 без установленного микроконтроллера может служить платой расширения для STK500, позволяющей создавать и отлаживать проекты для микроконтроллеров AT90S8515 или ATmega161 с использованием внешней памяти данных.

Внутрисхемные эмуляторы

Принцип внутрисхемной эмуляции состоит в замене целевого микроконтроллера неким устройством, поведение которого с точки зрения отлаживаемой системы соответствует поведению целевого микроконтроллера. Это устройство, называемое внутрисхемным эмулятором, должно не только адекватно отражать поведение целевого микроконтроллера, но и предоставлять разработчику возможность управления процессом отладки и контроля за состоянием реальной отлаживаемой микропроцессорной системы. Для управления процессом отладки при использовании современных внутрисхемных эмуляторов как правило используется персональный компьютер с соответствующим программным обеспечением.

Фирма Atmel предлагает разработчикам довольно широкий выбор средств внутрисхемной эмуляции, различных как по возможностям, так и по стоимости. Все предлагаемые внутрисхемные эмуляторы работают под управлением пакета AVR Studio. При этом интерфейс пользователя остается неизменным вне зависимости от того, какой тип внутрисхемного эмулятора используется.

Использование внутрисхемных эмуляторов позволяет отлаживать приложения, в которых задействованы периферийные узлы и режимы микроконтроллеров, поддержка которых отсутствует в программном симуляторе.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: