• AVR
• микроконтр
• Система
• Архитектура
• ATmega128
• 7/16-битный

3.8 Установки перемычек

Управляющий микроконтроллер и 8 перемычек определяют работу данного стартового набора. В обычном применении эти перемычки должны быть установлены в исходном состоянии. Продвинутый уровень использования набора предполагает задание конфигурации набора, а, следовательно, и снятия/установки различных перемычек. В следующих подразделах описываются установки перемычек и их назначение. Исходные установки перемычек показаны на рисунке 3.20.

Рисунок 3.20 – Начальные установки перемычек

Таблица 3.4 – Описание перемычек

3.8.1 Установка целевого напряжения VTARGET

Напряжение VTARGET – напряжение питания целевого AVR-микроконтроллера. Оно может программироваться из AVR Studio или подаваться от внешнего источника питания. Если перемычка VTARGET установлена, то используется встроенный источник питания. Встроенный источник питания имеет регулируемый выход в диапазоне 0 – 6В и управляется из AVR Studio. Перед изменение данного напряжения всегда проверяйте в документации на микроконтроллер диапазон рабочего напряжения.

Встроенный источник питания может быть нагружен на ток до 0.5А. См. приложение А.

Если перемычка VTARGET снята, то питание микроконтроллера (VCC) должно быть подано от внешнего источника через штырек VTG любого разъема «PORTх». Рисунок 3.21 иллюстрирует назначение перемычки VTARGET.

При использовании внешнего источника VTARGET, пользователь должен установить VTARGET больше уровня аналогового опорного напряжения AREF. Не забудьте подключить общий провод (GND) при использовании внешнего источника VTARGET.

Рисунок 3.21- Назначение перемычки VTARGET

Управляющий микроконтроллер (МК) в STK500 регулирует целевое напряжение используя встроенную широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). На рисунке 3.22 показана внутренняя организация для получения сигнала VTARGET.

Рисунок 3.22- Функциональная схема формирования VTARGET

Прим.: Зеленый светодиод светиться при наличии напряжения на линии VTG. Программирование и отладка микроконтроллера не возможна без напряжения VTG.

Встроенный источник VTarget имеет защиту от короткого замыкания. Если для VTarget установлено значение выше 0.3В, а АЦП управляющего МК определяет, что фактически оно меньше 0.3В, то с задержкой 80 мс микроконтроллер выключит стабилизатор напряжения VTarget и встроенный источник AREF. При этом, статусный светодиод быстро мигает.

При использовании внешнего источника VTarget STK500 также определяет отключение, как ложное короткое замыкание. Возможно исключить данную сигнализацию, если в AVR Studio установить уровень встроенного VTarget ниже 0.3В.

3.8.2 Аналоговое опорное напряжение AREF

Аналоговое опорное напряжение (AREF) может использоваться как опорный источник для встроенного аналогово-цифрового преобразователя. Если перемычка AREF установлена, то встроенный опорный источник подключен к выводу AREF AVR-микроконтроллеров. AVR Studio может программировать выходное напряжение аналогового опорного источника в диапазоне 0 - 6.0В, но не выше VTARGET.

При снятии перемычки AREF напряжение AREF должно быть подано от внешнего источника через штырек AREF разъема PORTE/AUX (рисунок 3.6). На рисунке 3.23 иллюстрируется назначение перемычки AREF.

При использовании внешнего источника AREF пользователь должен сам следить, чтобы уровень VTARGET не был ниже уровня AREF. Это можно легко выполнить путем считывания напряжения VTG в AVR Studio перед установкой уровня AREF.

Рисунок 3.23 – Назначение перемычки AREF

Управляющий микроконтроллер STK500 регулирует выходное напряжение опорного источника, используя ШИМ. Сигнал AREF AVR-микроконтроллеров доступен на разъеме PORTE. Он может использоваться для подключения внешнего опорного источника AREF. На рисунке 3.24 показана функциональная схема формирования сигнала AREF.

Рисунок 3.24 – Функциональная схема формирования сигнала AREF

Управляемое из AVR Studio опорное напряжение может использоваться как вход аналогового компаратора или измерения для встроенного в микроконтроллер АЦП. Вход AREF AVR-микроконтроллеров может быть соединен с VTG.

Выход источника AREF имеет защиту от короткого замыкания. Если значение AREF выставлено на уровне не менее 0.3В, а управляющий микроконтроллер определил, что фактически оно менее 0.3В в течение 80 мс, то управляющий микроконтроллер выключает источник AREF. При обнаружении короткого замыкания статусный светодиод мигает с малой частотой. AREF также выключается при обнаружении короткого замыкания цепи VTarget (для сохранения правильности соотношений этих напряжений при защитном отключении VTarget). В этом случае статусный светодиод мигает быстро.

3.8.3 Установки сброса RESET

Перемычка RESET манипулирует с сигналом сброса RESET в STK500. При внутрисистемном программировании целевого МК на панели, управляющий микроконтроллер программирует AVR микроконтроллер без связи с внешним приложением. Если перемычка RESET установлена, то управляющий МК управляет сигналом RESET AVR-микроконтроллера. Если перемычка RESET снята, то внутренний сигнал сброса RESET отключен. Эту функцию полезно использовать с макетом приложения, использующего внешнюю организацию сброса.

Перемычка RESET обязательно устанавливается при программировании повышенным напряжением. При использовании внешней схемы сброса необходимо обеспечить управляемость этой линии главным микроконтроллером при программировании. Кнопка сброса RESET отключена, если снята перемычка RESET. На рисунке 3.25 показано назначение перемычки RESET.

Рисунок 3.25 – Назначение перемычки RESET

Управляющий микроконтроллер STK500 управляет сигналом сброса RESET целевого микроконтроллера. Сигнал сброса RESET доступен на штырьке разъема PORTE/AUX, который может использоваться для подключения внешней схемы сброса. Рисунок 3.26 иллюстрирует механизм внутреннего формирования сигнала сброса RESET.

Рисунок 3.26 – Функциональная схема формирования сигнала RESET

Прим.: В процессе программирования повышенным напряжением в STK500 к входу RESET AVR –прикладывается напряжение 12В. Поэтому, внешняя схема сброса должна быть отсоединена перед программированием повышенным напряжением.

При построении внешней схемы сброса обычно используется подтягивающий резистор к плюсу питания. Типовая схема внешнего сброса показана на рисунке 3.27.

Рисунок 3.27 – Подключение внешнего сигнала сброса

При малом значении подтягивающего резистора (<4.7 кОм) STK500 не сможет сформировать низкий уровень на линии RESET.

3.8.4 Установки параметров тактирования: перемычки XTAL1 и OSCSEL

STK500 поддерживает несколько конфигураций схемы тактирования AVR-микроконтроллера. Перемычки XTAL1 и OSCSEL позволяют задать настройки тактирования. OSCSEL задает какой сигнал подключается к выводу XTAL1 AVR-микроконтроллера.

При установке перемычки XTAL1 используется внутренняя система тактирования STK500 для синхронизации целевого AVR-микроконтроллера. Если перемычка XTAL1 извлекается, то внутренняя система тактирования отключается. В этом случае для тактирования микроконтроллера должен использоваться внешний тактовый сигнал или кварцевый резонатор. Рисунок 3.28 иллюстрирует назначение перемычки XTAL1.

Рисунок 3.28 – Назначение перемычек XTAL1

Если перемычка XTAL1 снята, то должен использоваться внешний источник тактирования или кварцевый резонатор. Подключение осуществляется через разъем PORTE, как показано на рисунке 3.30.

При установке перемычки XTAL1 используется встроенная в STK500 система тактирования целевого AVR-микроконтроллера. Встроенная система тактирования использует либо кварцевый резонатор, устанавливаемый в панели на плате STK500, либо программно-управляемый тактовый сигнал, формируемый управляющим микроконтроллером. Частота программно управляемого генератора задается в диапазоне 0…3.68 МГц. По умолчанию эта частота равна 3.68 МГц. В разделе 5.3.5.3 описывается методика установки частоты в AVR Studio.

Если используется программно-управляемый источник тактового сигнала STK500 у AVR-микроконтроллера с помощью конфигурационных бит необходимо задать опцию источника тактирования “external clock” (внешний тактовый сигнал). В этом случае задержка при запуске микроконтроллера будет минимальной. Более детально о задержках при запуске необходимо смотреть в документации на AVR-микроконтроллер. В подразделе 5.3.2 объясняется назначение конфигурационных бит для задания источника тактирования. Обратите внимание, что не у всех AVR-микроконтроллеров поддерживаются конфигурационные биты, позволяющих выбрать между кварцевым резонатором и генератором в качестве источника тактирования.

Выбор встроенной системы тактирования осуществляется установкой перемычки OSCSEL. На рисунке 3.29 показано назначение перемычки OSCSEL. Встроенный генератор может работать с керамическим или кварцевым резонаторами на частоты 2 - 20 МГц.

Рисунок 3.29 – Назначение перемычки OSCSEL

При программировании AVR-микроконтроллеров повышенным напряжением перемычка OSCSEL должна быть установлена на выводы 1 и 2, что дать управляющему микроконтроллеру функцию управления тактированием. Детально это описывается в подразделе 3.7.2.

Прим.: В реальных приложениях, где к микроконтроллеру подключен кварцевый резонатор, нет необходимости использовать внешний генератор. В STK500 установлено 8 панелей для поддержки различных типов AVR-микроконтроллеров. Ко всем панелям подключается один и тот же тактовый сигнал. Протяженность проводников в этой системе усложняет работу встроенного в AVR-микроконтроллер генератора совместно с удаленным кварцевым резонатором, поэтому, используются внешний кварцевый генератор. Генератор в STK500 имеют широкий диапазон питающих напряжений 1.8…6.0В для совместной работы с целевым микроконтроллером.

Рисунок 3.30 – Функциональная схема формирования сигнала XTAL1

3.8.5 Перемычка BSEL2

Перемычка BSEL2 позволяет подключить сигнал «Byte Select 2» для программирования повышенным напряжением ATmega8, ATmega16, ATmega161, ATmega163, ATmega128 и ATmega323. Перемычка BSEL2 устанавливается только при программировании повышенным напряжением микроконтроллеров ATmega16, ATmega161, ATmega163, ATmega128 или ATmega323. При использовании ATmega8 необходимо соединить правый штырек BSEL2 с PC2 в целевой области (См. рисунок 3.31). Назначение сигнала «Byte Select 2» смотрите в документации на соответствующий микроконтроллер в разделе «Программирование».

Рисунок 3.31 – Подключение BSEL2 для ATmega8

3.8.6 Перемычки PJUMP

Перемычки PJUMP подключают линии, необходимые для программирования повышенным напряжением микроконтроллеров AT90S2333, AT90S4433 и ATmega8. Поэтому, данные перемычки устанавливаются только в этом случае, а при отладке и внутрисистемном программировании указанных микроконтроллеров должны быть сняты. Рисунок 3.32 иллюстрирует правило установки перемычек PJUMP.

Рисунок 3.32 – Размещение перемычек PJUMP

ножи