Atmega16A au datasheet на русском: ATmega16A-AU, Микроконтроллер 8-Бит, AVR, 16МГц, 16КБ Flash [TQFP-44], Microchip

28.03.2023| alexxlab| Нет комментариев

Содержание

Краткий учебный курс — Самоучитель — Программирование микроконтроллеров AVR — быстрый старт с нуля

— страница 7 —

Всё о прошивке AVR
микроконтроллеров AVR

Чем и как «прошить» МК AVR, ATmega, ATtiny.

Как загрузить программу в микроконтроллер.

Как запрограммировать микроконтроллер AVR.

Я советую прошивать микроконтроллер AVR из удобного интерфейса программирования встроенного в компилятор CVAVR CodeVisionAVR

Можно через простейший адаптер — буквально «пять проводков» (схема ниже) соединяющих принтерный порт ПК с прошиваемым микроконтроллером AVR.

Но более удобны программаторы подключаемые в USB или COM порты ПК — особенно в USB.

Книги по электронике и микроконтроллерам скачать в библиотеке

Страницы курса : заглавная 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Задачи-упражнения курса по AVR — там

Скачать весь курс по AVR одним архивом на заглавной странице курса.

Электрический ток. Закон Ома
Последовательное и параллельное соединение проводников
Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
Работа и мощность тока
Электронно-дырочный переход. Транзистор

ПРОГРАММИРОВАНИЕ AVR

Результат написания и компиляции программы — файл-прошивку с расширением .hex (и возможно файл .epp или .bin с содержимым для EEPROM МК) нужно записать («зашить», «загрузить», «прожечь») в МК AVR.

МК AVR можно (пере-) программировать не менее 10000 раз, при чем это можно делать прямо в устройстве в котором они будут работать — такое программирование называют «в системе» — «ин систем программин» или ISP.

Компания ATMEL рекомендует установить на плате устройства специальный разъем для подключения программатора.

Например 6 штырьков для ISP прошивания AVR

Вид сверху платы на штырьки.

или 10 штырьков в аналогичном порядке ( NC — значит не подключен )

Все контакты ISP разъема подсоединяются к ножкам МК в соответствии с названиями сигналов ! Исключения указаны ниже.

Вывод 2 нужно подключить к » + » питания МК если вы собираетесь использовать программатор питающийся от вашего же устройства — например фирменный ISP AVR либо если вы хотите питать ваше устройство от USB при использовании программатора указанного выше. Для адаптера «5 проводков» этот вывод не подключается.

Для ISP программирования достаточно 5 контактов. Соответственно и разъем который вы будете использовать может быть любым удобным для размещения на плате и имеющий минимум 5 контактов — например в один ряд.

Я использую и считаю это очень удобным 6 штырьков расположенные в 1 ряд, в том порядке как расположены ножки программирования у ATmega16 ( рисунок есть на страничке 6 ) — при этом разводка линий программирования получается простейшей. Такой разъем легко применять и для 28 выводных AVR ATmega8 ATmega48 ATmega88 ATmega168 ATmega328 только сделать отдельный проводник для подключения к контакту RESET.

ВНИМАНИЕ !

1) в ATmega64 и ATmega128 выводы MOSI и MISO не применяют для ISP программирования. Используются другие выводы МК !

Внимательно смотрите ДатаШит вашего МК !

в ATmega128 ATmega64 сигналы ISP программатора

MISO подключают к ножке PE1

MOSI подключают к ножке PE0

Для ATmega640 -1280 -1281 -2560 -2561 смотрите в даташит

Table 163. Pin Mapping Serial Programming.

2) Вывод PEN нужно подключить к питанию VCC резистором 1-10 кОм

3) в ATmega128 и ATmega64 есть FUSE бит совместимости со старым МК ATmega103 и с завода он запрограммирован в «0» на совместимость.
См Table 117. Extended Fuse Byte.
При прошивании ATmega128 и ATmega64 вам нужно сделать этот fuse «1» — «не запрограммирован». Убрать галочку в CVAVR.

Подробней о фьюзах ниже и на стр. 2 курса

Трудно сразу написать правильно работающую программу, даже после прогона и отладки в софт эмуляторе — симуляторе VMLAB или PROTEUS ваше реальное устройство с реальным AVR может делать не то, что вы от него ожидаете.

Значит в программу нужно будет вносить изменения, перекомпилировать и снова зашивать в МК AVR, и так раз 20-40 и более поэтому разумно использовать отличный программатор AVR в уже имеющемся у вас CVAVR в котором вы правите программу.

В меню CVAVR «Сеттинс -> Программер» вам надо выбрать ваш адаптер (подробней про адаптеры ниже!) для программирования.

Вариант 1. Только если вы понимаете что такое фьюзы и знаете как правильно их установить !!! Вы можете в компиляторе

CodeVisionAVR открыть меню «Проджект -> Конфига -> Афта Мэйк» и отметить чек бокс «Program the chip». Появится окно программирования-прошивания AVR

В этом окне надо установить параметры программирования — фьюз биты и лок биты — об этом подробней написано ниже. После установки параметров программирования нажмите ОК.

Теперь после компиляции программы без ошибок в окне с результатами компиляции вам будет доступна кнопка «Program» — нажмите на нее и, если все подключено правильно, произойдет программирование МК — т.е. файл .hex будет загружен в память программ МК и (если используется в программе) файл EEPROM будет в нее загружен. Затем МК будет «сброшен» (на ножку RESET будет подан лог. 0 а затем опять «1») и AVR начнет выполнять уже новую, только что прошитую (загруженную в него) программу.

Вам даже не нужно будет отсоединять адаптер программирования от вашего устройства если вы не используете в вашем устройстве последовательный интерфейс SPI.

… и так до окончательной отладки устройства.

Вариант 2. Если вы не устанавливали чек бокс «Program the chip» или

Если вы хотите без компиляции прошить с помощью CVAVR готовые файлы прошивки . hex и возможно содержимое EEPROM в микроконтроллер AVR

1) запустите программатор CVAVR кнопочкой «МИКРОСХЕМА» правее «красного
жучка» в верхней панели инструментов. Появится окно программирования AVR

2) Откройте меню «File» затем «Load FLASH» — выберете файл прошивки .hex который нужно прошить в AVR (CVAVR поддерживает и другие форматы, а не только .hex) и щелкните «Открыть».

3) Если у вас есть информация для загрузки в EEPROM AVR то откройте меню «File» затем «Load EEPROM» — выберете файл .epp (CVAVR поддерживает и другие форматы) и щелкните «Открыть».

Если вы не используете EEPROM или не меняете ее содержимое — поставьте галочку у «Preserve EEPROM» — это ускорит прошивание.

4) Установите параметры программирования — фьюз биты и лок биты.

Лок биты устанавливают уровень защиты вашей программы от чтения из памяти AVR — это актуально для коммерческих изделий.

Для защиты прошивки отключите отладочные интерфейсы JTAG или «уан вая» и установите «Programming and Verification disabled».

ГЛАВНОЕ это правильная установка фьюз битов — fuse AVR …

5) Запрограммируйте AVR не кнопкой «Program All», а через меню «Program» — Стереть, потом FLASH, потом EEPROM и если надо и если вы уверены в их установке то и фьюзы.

После прошивания, если вы сделали все правильно, AVR начнет выполнять уже новую программу.

В А Ж Н О !

В диалоге настройки прошивания отключите программирование фьюзов МК уберите галочку у Program Fuse Bit(s) — если не разобрались четко, что они делают и как правильно их установить !

Иначе вы можете отключить режим ISP или внутренний RC-генератор и для следующего программирования вам понадобится ставить кварц с конденсаторами или даже искать:

Параллельный программатор для AVR

Но популярному ATtiny2313 даже параллельный программатор
не всегда поможет ! В Errata на ATtiny2313 было написано:

Parallel Programming does not work
Parallel Programming is not functioning correctly. Because of this, reprogramming
of the device is impossible if one of the following modes are selected:
– In-System Programming disabled (SPIEN unprogrammed)
– Reset Disabled (RSTDISBL programmed)

в ATmegaXXX с завода включен внутренний RC генератор
на частоте 1 МГц ( уточните это по ДШ и его возможные частоты )

Если вам нужна другая частота или нужно включить внешний кварцевый или керамический резонатор — вам нужно при программировании МК установить фьюзы (Fuses) по таблицам из ДШ ( Даташит AVR на русском языке ) или по таблице фьюзов на стр. 2 или по таблице установки фьюзов ниже :

ЗАПОМНИТЕ :

НЕ запрограммированный фьюз 1

ЗАпрограммированный фьюз 0

Пример: Чтобы включить в ATmega16 внешний кварцевый резонатор (говорят просто — «кварц») с частотой от 3 до 8 МГц с конденсаторами ( по схеме рис. 12 ДШ ) найдите в ДШ раздел «System Clock» — «системный тактовый сигнал».

В таблице 2 указаны комбинации фьюзов для разных источников тактового сигнала.
Далее написано что с завода МК поставляется с такой комбинацией фьюзов

CKSEL 0001 SUT 10 CKOPT 1

По таблице 4 находим : в ATmega16 для кварца с частотой от 3 до 8 МГц нужны конденсаторы от 12 до 22 пФ и вот такая комбинация фьюзов :

CKSEL 1111 SUT 11 CKOPT 1

Вот скриншот с такой установкой фьюзов в программаторе компилятора CVAVR

Сняв галочку Program Fuse Bit(s) вы cможете не менять установку фьюзов при прошивании AVR !

НЕ НАЖИМАЙТЕ кнопку «Program All» — она прошивает и фьюзы не смотря на отсутствие галочки.

Обязательно !!! Прочитайте текущую комбинацию фьюзов в микроконтроллере — «Read» -> «Fuse bit(s)» и скопируйте ее в окно фьюзов. теперь при случайном нажатии кнопки «Програм ол» в МК прошъется та же комбинация фьюзов которая есть сейчас.

Фьюз биты — фьюзы AVR — у которых нет галочки после прошивки AVR будут
равны «1» — т.е. будут не запрограммированными.

Реклама недорогих радиодеталей почтой:

Для прошивания МК используйте меню «Program»

Вначале «Erase chip» — стереть чип.

Затем «FLASH» — прошить программу в МК

И если надо то «EEPROM» — прошить в EEPROM.

Для использования ATmega16 (и других мег) с внешним кварцевым или керамическим резонатором на частотах выше 8 МГц вам нужно установить фьюзы как в примере выше, но запрограммировать CKOPT
значит сделать его «0».

Т.е. вам нужна такая комбинация:

CKSEL 1111 SUT 11 CKOPT 0

CKOPT 0 — нужен и тогда когда вы хотите взять с XTAL2 тактовый сигнал для другого
микроконтроллер или тактируемого прибора в вашем устройстве.

Фьюзы SUT — определяют быстроту запуска генератора тактового сигнала,
более детально это описано в даташите в таблицах до 12.

Фьюзы ATtiny2313 описаны в конце следующей страницы курса.

Интерфейс программирования AVR — Адаптер для соединения МК с ПК при прошивании.

Для соединения компьютера с ISP разъемом устройства на AVR Советую сделать адаптер от STK200 — это «правильные 5 проводков» с микросхемой буфером снижающим вероятность случайного повреждения порта ПК.

В установках компилятора CodeVisionAVR интерфейс «5-проводков» называется «Канда системз STK200+/300». Меню «сеттингс» — «программер». В этом же диалоге можно понизить частоту с которой программатор будет обмениваться с прошиваемым МК увеличивая множитель задержки.

Частоту тактирования сигнала SCK программатором при прошивании можно установить в диалоге программирования в CVAVR.

Снижение частоты на SCK повышает помехоустойчивость при прошивке.

Программа узнаёт адаптер STK200 по перемычкам на разъеме параллельного порта к которому он подключается — должны быть соединены двумя перемычками пары выводы: 2 и 12, 3 и 11.

Внимание!

Для программирования к МК должно быть подключено питание. Например +4…+5.5 вольт ко всем выводам МК в названии которых есть VCC , а 0 вольт ко всем выводам GND (это «общий» провод).

Обязательно поставьте подтягивающий резистор 10 кОм от ножки RESET AVR на питание VCC и конденсатор 0.01-0.15 мкФ (в апноутах AVR040 и AVR042 рекомендуют 0.01 мкФ) от RESET на GND .

Пример схемы там

Если в МК нет внутреннего генератора тактового сигнала (например старые AVR серии AT90sXXXX или мега побывавшая в чьих то шаловливых руках изменивших фьюзы до того как попасть к вам) то нужно подключить кварц
на 1 — 8 МГц и два конденсатора от 15 до 33 пФ.

Либо подать тактовый сигнал 0.8-1.5 МГц от внешнего источника —
например генератора на микросхеме 74hc14 (аналог 1553ТЛ2) или на таймере LM555.

Вот как сделать простой генератор тактовой частоты :

Программатор AVReAl может программировать МК без кварца и без конденсаторов ! Он выводит тактовый сигнал на выв. 5 LPT его нужно подать на ножку XTAL1 МК и добавить в командной строке AVReAL специальный ключ «-o0». Программатор AVReAl позволяет назначать какие ножки LPT порта использовать — это будет полезно когда часть ножек LPT вы уже спалите
🙂

Если вы считаете эту информацию полезной, пожалуйста, помогите информировать в интернете о курсе — просто щелкните по банеру.

Большое спасибо !
Electronic Banner Exchange (ElBE)

Тактовый сигнал генерирует и самодельный программатор AVR
для USB — смотрите ниже на этой странице.

Я использую самый простой вариант адаптера
STK200 — «для самых ленивых»

Пять поводков соединяющих линии параллельного (LPT) порта ПК и AVR так же как на схеме STK200 выше, но без микросхемы буфера.

Лучше все же токоограничительные резисторы от 150 до 270 ом впаять Береженого бог бережет !

Проводки не более 15 см длиной !

Адаптер «5-проводков» прекрасно работает с компилятором CVAVR CodeVisionAVR.

Я проверял «проводки» при питании МК ATmega64L от 3,0 до 5,3 вольт, а так же с ATmega16, ATmega48, ATtiny26, ATtiny261, ATtiny13, ATtiny2313 — программирует всегда без сбоев!

Всё о прошивке AVR Прошивка AVR PIC прошивки Программирование PIC и AVR


	Советую для изготовления адаптера взять » принтерный» шнур — он длинный и экранированный, а не экранированные проводки не стоит делать более 10-15 см.

Питать устройство при программировании можно :

— сетевым адаптеры от бытовых устройств понизив напряжение до 5 вольт.

— батарейками ! Достаточно три батарейки по 1,5 вольт последовательно.

+5 вольт можно взять с вывода 1 гейм порта компьютера или из провода включенного в гнездо USB.

Желательно питать устройство от ПК! В этом случае «земля» вашего устройства будет соединена с корпусом ПК и можно будет безопасно подключать и отключать разъем программирующего адаптера.

ВНИМАНИЕ !

Вначале старайтесь соединять «земли» (металлические корпуса, «общие» провода) устройств — для уравнивания их потенциалов !

Удобно подпаять к проводнику GND устройства проводок с «крокодильчиком» который прицепите к металлу ПК у LPT или COM портов перед подключением разъемов или сигнальных линий, проводов.

Теперь БЕЗОПАСНО соединять разъемы
и затем подавать питание на устройство.

Не поленитесь: спаяйте адаптер STK200 на микросхеме буфере по рисункам внизу страницы — так как LPT порт компьютера более нежен чем COM — соответственно его спалить проще… Спалите LPT и будете меня ругать!

А я предупреждал !

Поставщики AVR говорят что ATTiny2313 поступают с завода с настройкой внутреннего RC-генератора на 4МГц (в даташите указано 8 МГц) с делителем частоты на 8 — т.е. частота тактирования всего 500 КГц. Значит частота на линии SCK, формируемая программатором, не должна быть выше 120..125кГц.

Программатор встроенный в CodeVisionAVR позволяет настроить эту частоту правильно. Выше было написано как.

AVReal тоже.

Если вы хотите использовать ножки МК SCK, MOSI, MISO в вашем устройстве то подключайте другие компоненты к ним через резисторы 4.7 КОм — чтобы не мешать программированию.

Так рекомендовано в апноуте AVR042

Для Мега64, -128 вместо MOSI и MISO используются другие ножки для ISP программирования !

Если у вас нет LPT порта сделайте
Аналог «5 проводков» для COM-порта.

Или соберите простой, дешевый и хороший
USB программатор для AVR

Прошитый микроконтроллер для сборки USB программатора AVR вы можете заказать по почте.

Существуют специальные программы «бутлодеры» (bootloader — начальный загрузчик) которые записываются в микроконтроллер способами перечисленными выше и после этого микроконтроллер может сам, при включении, закачивать в себя программу (например из ПК через адаптер USB-UART rs232 COM port — схема в задаче 4 курса) и запускать ее выполнение.

Есть много бесплатных загрузчиков

Вот Bootloader AVR_Arduino.

Вот хороший: Bootloader AVR.

Вот еще: MegaLoad Bootloader

STC создал загрузчик bootloader размером 256 байт с поддержкой быстрого страничного режима записи.

Прошитые загрузчиком bootloader микроконтроллеры AVR PIC вы можете заказать по почте.

Дальше — стр. 8 курса.

Назад на стр. /06.htm — задачи управжнения по AVR

ниже

Cписок Апноутов для AVR примеры применения микроконтроллеров.

И много полезной информации !

Atmega128a в Одинцово: 8-товаров: бесплатная доставка [перейти]

Партнерская программаПомощь

Одинцово

Каталог

Каталог Товаров

Одежда и обувь

Стройматериалы

Продукты и напитки

Детские товары

Текстиль и кожа

Здоровье и красота

Мебель и интерьер

Дом и сад

Электротехника

Промышленность

Сельское хозяйство

Все категории

ВходИзбранное

Atmel ATMEGA128A-AU, микроконтроллер TQFP64