AVR-owe Fusy 2.pdf

P O D Z E S P O Ł Y

AVR-owe

„fusy”

część 2

Artykuł jest przeznaczony

przede wszystkim

dla Czytelników

początkujących

w dziedzinie

mikrokontrolerów.

Opisano w nim różnice

pomiędzy cyklem

zegarowym i cyklem

maszynowym oraz opcje

nastaw źródeł sygnału

zegarowego (sprawiające

często kłopoty

ustawianie bezpieczników

konﬁgurujących, tzw.

fuse’ów) w procesorach

AVR. Przedstawiono

wady i zalety różnych

rozwiązań, wskazano

także potencjalne

przyczyny problemów

oraz sposoby radzenia

sobie z nimi.

Nastawy bitów kontrolnych

Dla większości mikrokontrolerów

z rodziny AT90 nie ma potrzeby

martwić się o nastawy bitów kontrol-

nych (bezpieczników). Należy po pro-

stu podłączyć zewnętrzny oscylator

kwarcowy lub ceramiczny, ewentual-

nie generator zegarowy i już można

normalnie używać mikrokontrolera.

Inaczej jest w przypadku AVR z se-

rii ATMega.

Właściwy sposób nastawy zależy

od rodzaju używanego programatora

i jego oprogramowania. Nie można

niestety opisać jednej, uniwersalnej

metody dla wszystkich. W artykule

opiszę ogólne zasady wykonywania

nastaw oraz sposoby użycia popular-

nych narzędzi, takich jak AVR Stu-

dio (z dołączonym STK500 lub JTAG

ICE) oraz Bascom AVR (z dołączo-

nym STK300).

Sposób wykonywania nastaw

z dołączonym STK500 jest bardzo

prosty. Z menu wybieramy opcję To-

ols > STK500 / AVRISP / JTAG ICE . Ilustru-

je to rys . 4 .

Wyświetli się okno nastaw, gdzie

po wybraniu typu mikrokontrolera

oraz zakładki Fuses uzyskujemy moż-

liwość nastaw zegara. Pokazano to

na rys . 5 (fragment nastaw mikro-

kontrolera ATMega 128).

Na przykład zaznaczenie zna-

ku wyboru obok Int . RC Osc . 1MHz ;

Start - up time : 6 CK + 0ms , a następ-

nie wybranie przycisku Program powo-

duje załączenie wewnętrznego oscylato-

ra o częstotliwości 1 MHz. Jednostka

centralna zostanie uruchomiona po 6

cyklach zegarowych. Opóźnienie wpro-

wadzane jest w celu ustabilizowania

się częstotliwości generatora po załą-

czeniu napięcia zasilania.

Zupełnie inaczej przeprowadza

się nastawy za pomocą programato-

ra wbudowanego w Bascom AVR. Po

uruchomieniu programatora należy

wybrać zakładkę Lock and Fuse Bits .

Ukaże się okienko, jak na rys . 6 .

W moim przykładzie posłużyłem

się mikrokontrolerem ATMega162.

Wyświetlone na ekranie bity są bar-

dzo podobne. Nastawy dotyczące ze-

gara mikrokontrolera, to:

– Fusebit 7 – wartość 1 oznacza wy-

dłużenie cyklu maszynowego do

16x cykl zegarowy,

– Fusebit 98 – liczba cykli zegaro-

wych oraz wartość opóźnienia do

uruchomienia CPU,

– Fusebit DCBA – nastawa opcji

CKSEL.

Bascom ma rozbudowany sys-

tem podpowiedzi oferując listę opcji

do wyboru po wskazaniu którejś

Rys. 4. Wybór narzędzia STK500

z menu AVR Studio 4

Rys. 5. Okienko nastaw, zakładka Fu-

ses dla mikrokontrolera ATMega 128

Elektronika Praktyczna 10/2004

P O D Z E S P O Ł Y

Rys. 6. Wygląd zakładki Lock and Fuse Bits aplikacji do obsługi programa-

tora w Bascom AVR

z nich. Na rys . 7 , 8 i 9 pokazano

opcje dostępne dla interesujących

nas nastaw.

Nastawa Fusebit 7 w ATMega-

162 powoduje włączenie preskalera

zegara taktującego pracą procesora.

Dzięki temu możliwe jest obniżenie

szybkości pracy CPU, co może być

potrzebne w pewnych sytuacjach, na

przykład przy zasilaniu bateryjnym.

Stan bezpiecznika Fusebit 98

umożliwia nastawę opóźnienia pomię-

dzy zanikiem zewnętrznego sygnału

zerowania a załączeniem CPU mikro-

kontrolera. Ten czas może być wybra-

ny np. w zależności od rodzaju uży-

tego generatora zegarowego. Jeśli dla

przykładu używany jest zewnętrzny

generator zegarowy, który uruchamia

się bardzo szybko – czas ten może

być bardzo krótki. Gdy natomiast sto-

suje się rezonator kwarcowy, wyma-

gany jest dłuższy czas na stabilizację

generowanej częstotliwości.

Mimo iż Bascom podpowiada

sposoby nastaw bitów CKSEL, to

jednak każdorazowo należy odnieść

ich nastawę do opisu w nocie kata-

logowej danego typu mikrokontrole-

ra. Stan bezpieczników CKSEL kon-

troluje ustawienia rodzaju oscylatora,

a w niektórych mikrokontrolerach

AVR również czas startu CPU.

Do nastawy bitów bezpieczników

oraz blokujących można również

użyć popularnego i opisywanego

w poprzednich numerach EP pro-

gramatora yaap . Interfejs nie jest aż

tak opisowy jak w Bascom, lecz ma

tę zaletę, że nastawy wszystkich bi-

tów widać jak na dłoni ( rys . 10 ). Tu

niestety należy uzbroić się w kartę

katalogową przed wykonaniem ja-

Rys. 7. Nastawy bitu 7 (dzielnik zegara)

Rys. 8. Nastawy bitów 98 (czas startu)

Rys. 9. Nastawy bitów DCBA (CKSEL)

Rys. 10. Wygląd ekranu programu

YAAP

Elektronika Praktyczna 10/2004

P O D Z E S P O Ł Y

Rys. 11. Schemat prostego generatora o częstotliwości stabilizowanej kwarcem

mek TTL) o częstotliwości właściwej

dla danego rodzaju mikrokontrolera

i poprawnie ustawić wartości bitów

bezpieczników. Przykładowy sche-

mat takiego generatora pokazano na

rys . 11 . Oczywiście można użyć do-

wolnego innego obwodu.

Jeśli zasilenie wejścia XTAL1

z zewnętrznego generatora nie przy-

nosi skutku, to być może został

załączony generator pracujący z ze-

wnętrznymi elementami RC. Należy

dołączyć chociażby tymczasowo wy-

magane elementy i spróbować po-

nownie zaprogramować nastawy.

O ewentualnych problemach z po-

jemnościami dołączonymi do XTAL1

i XTAL2 pisałem już wcześniej. Pomi-

nąłem jednak fakt, że bardzo istotna

przy dołączaniu wszelkich źródeł sy-

gnału zegarowego jest również długość

ścieżek łączących oscylator z mikro-

kontrolerem. Projektując płytkę druko-

waną należy zadbać o to, aby ścieżki

były jak najkrótsze, czyli żeby w prak-

tyce ich długość nie przekraczała 1

cm. Jeśli doprowadzenia będą dłuższe,

to może zdarzyć się (o ile oscylator

ze względu na wniesioną indukcyjność

i pojemność w ogóle będzie pracował),

że pracujące urządzenie z mikrokon-

trolerem będzie zakłócać inne, znajdu-

jące się w sąsiedztwie. Długa ścieżka

pracować będzie jak antena, a i am-

plituda sygnału mierzona na doprowa-

dzeniach oscylatora nie jest zbyt mała.

Może nawet oscylować w zakresie po-

ziomów napięć TTL.

Jacek Bogusz

jacek.bogusz@ep.com.pl

kichkolwiek zmian. Program YAAP

współpracuje bardzo dobrze z pro-

gramatorem STK200/STK300. Według

mojej wiedzy jest to interfejs, który

zdecydowanie bardziej odpowiada

profesjonalistom niż amatorom.

wania interfejsu JTAG (oczywiście,

jeśli mikrokontroler jest w ten in-

terfejs wyposażony);

– niewłaściwych nastawach bitów

CKSEL.

Jeśli interfejs umożliwiający pro-

gramowanie szeregowe (SPI lub

JTAG) został wyłączony, to niestety

należy poszukać alternatywnej meto-

dy ustawienia bitów bezpieczników,

czyli najczęściej skorzystać z progra-

matora równoległego dla AVR. Moż-

na to zrobić również za pomocą

zestawu startowego dla AVR pro-

dukowanego przez ﬁrmę Atmel pod

oznaczeniem STK500.

Inaczej jest w przypadku złe-

go ustawienia bitów CKSEL (Fuse

DCBA). Niektóre z nastaw mogą wy-

magać podania zewnętrznego sygna-

łu zegarowego. W takim przypadku

należy podać na wejście XTAL1 sy-

gnał zegarowy z dowolnego generato-

ra (zbudowanego na przykład z bra-

Rozwiązywanie problemów

Początkującym programistom czę-

sto zdarza się, że po zaprogramowa-

niu bitów bezpieczników mikrokon-

troler przestaje pracować. Świadczą

o tym chociażby liczne pytania poja-

wiające się na grupach dyskusyjnych

w Internecie. Proszę się nie obawiać

– w normalnych warunkach zasilania

i eksploatacji mikrokontrolera nie da

się zepsuć za pomocą programatora

szeregowego. Przyczyny należy upa-

trywać w błędnie wykonanych nasta-

wach, a zwłaszcza w:

– ustawieniu bitu zabraniającego pro-

gramowania przez interfejs SPI;

– ustawieniu bitu zabraniającego uży-

Elektronika Praktyczna 10/2004

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: