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

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

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

3.9 Разъемы расширения

STK500 имеет два разъема расширения, установленных по обе стороны от модуля программирования. Все порты ввода-вывода AVR-микроконтроллера, сигналы программирования и управляющие сигналы присутствуют на выводах этих разъемов. Разъемы расширения позволяют легко подключить макеты приложений к STK500. Размещение и назначение выводов данных разъемов показано на рисунках 3.34 и 3.35.

Рисунок 3.33 - Разъемы расширения

Рисунок 3.34 – Расположение выводов разъема расширения 0

Рисунок 3.35 – Расположение выводов разъема расширения 1

3.9.1 Описание сигналов

Сигналы AUXI1, AUXI0, AUXO1 и AUXO0 зарезервированы для будущих функций. Не подключайте эти сигналы к Вашему приложению.

Сигналы DATA[7:0] и CT[7:1] также доступны на разъемах программируемых данных «Prog Data» и управления программированием «Prog Ctrl». Данные сигналы и разъемы описываются в разделе 3.10.

Сигнал BSEL2 – тот же, что и на перемычке BSEL2. Данный сигнал описан в параграфе 3.8.5.

Сигналы SI, SO, SCK и CS подключены к флэш-памяти DataFlash. Использование DataFlash описано в параграфе 3.6.

NC означает, что данный вывод ни к чему не подключен.

Остальные сигналы эквивалентны сигналам, присутствующим на разъемах портов PORTA-E (см. раздел 3.4).

Прим.: Сигналы DATA, CT и AUX имеют уровни 5В КМОП логики. Для этих сигналов не выполняется преобразование уровня к VTG.

3.10 Разъемы Prog Ctrl и Prog Data

Разъемы Prog Ctrl (управление программированием) и Prog Data (программируемые данные) используются для программирования повышенным напряжением целевого AVR-микроконтроллера. Расположение разъемов показано на рисунке 3.33. При параллельном программировании повышенным напряжением сигналы Prog Ctrl подключаются к порту D целевого микроконтроллера. Сигналы Prog Data подключаются к порту B. См. параграф 3.7.2 для изучения программирования повышенным напряжением. Расположение выводов разъемов Prog Ctrl и Prog Data показано на рисунках 3.36 и 3.37. Детальная информация о программировании микроконтроллеров повышенным напряжением смотрите в разделе «Программирование» документации на используемый микроконтроллер.

Прим: Сигналы Prog Ctrl и Data подключаются непосредственно к управляющему микроконтроллеру без преобразования уровней. Это означает, что эти сигналы имеют уровень 5В-логики.

Рисунок 3.36 – Расположение выводов разъема управления программированием «Prog Ctrl»

Сигналы Prog Ctrl обычно используются как управляющие сигналы при параллельном программировании повышенным напряжением AVR-микроконтроллеров.

Прим.: Все сигналы Prog Ctrl имеют уровни 5В КМОП-логики. Для них не выполняется преобразование к уровню VTG.

Рисунок 3.37 – Расположение выводов разъема программируемых данных «Prog Data»

Сигналы Prog Data используются как шина данных при параллельном программировании повышенным напряжением AVR-микроконтроллеров. При ISP-программировании сигнал DATA5 используется как MOSI, DATA6 как MISO, а DATA7 как SCK.

Прим.: Все сигналы Prog Data имеют уровни 5В КМОП-логики. Для не выполняется преобразование к уровню VTG.

3.11 Прочие аппаратные компоненты

STK500 имеет 2 кнопки специального назначения и 3 светодиода для индикации состояния. В следующих подразделах описываются их особенности. Рисунок 3.38 показывает место установки данных компонентов.

Рисунок 3.38 – Специальные кнопки и светодиоды индикации состояния

3.11.1 Кнопка сброса «RESET»

Нажатие на кнопку RESET приводит к сбросу целевого микроконтроллера. Кнопка RESET не влияет на управляющий микроконтроллер. Если перемычка RESET не установлена, то кнопка RESET не влияет на работу целевого МК.

3.11.2 Кнопка «PROGRAM» для обновления ПО

Новые версии AVR Studio могут обновить программу управляющего микроконтроллера STK500. При обнаружении старой версии программы STK500 AVR Studio обновить флэш-память управляющего микроконтроллера. Для инициации этой функции пользователю необходимо нажать на кнопку PROGRAM после подачи питания на STK500.

3.11.3 Основной индикатор питания

Основной индикатор питания - красный светодиод, непосредственно подключенный к основному источнику питания STK500. Данный индикатор должен непрерывно светиться после подачи питания на STK500.

3.11.4 Индикатор целевого напряжения

Индикатор целевого напряжения- светодиод, связанный с линией питания VCC (VTG) целевого микроконтроллера. Индикатор непрерывно светиться, когда на целевых панелях присутствует напряжением питания микроконтроллера.

3.11.5 Статусный светодиод

Статусный светодиод – 3-цветный светодиод. При программировании он желтый. После успешного завершения программирования он становится зеленым. Красный цвет свечения индицирует, что программирование было прервано. Если программирование не может успешно завершиться, то см. раздел 7. При старте статусный светодиод меняет свое состояние от красного, через желтый, к зеленому для индикации готовности управляющего микроконтроллера