LPT ISP programátor - STK 200/300 kompatibilní

Popis:

LPT ISP je poměrně jednoduché programovací rozhraní, které lze použít pro programování široké řady mikroprocesorů firmy Atmel. Rozhraní je dnes podporováno celou řadou volně šiřitelných, ale i profesionálních softwarových nástrojů a je proto velmi oblíbeno mezi mnoha vývojáři. Jeho konstrukce je proto dobrý první krok, jak začít pracovat s procesory Atmel. Programátor lze využít i pro programování PLD obvodů firmy Altera a XILINX.

· Široká řada podporovaných mikroprocesorů

· Připojení přes paralelní port PC - LPT

· Programátor je podporován množstvím volně šiřitelných i profesionálních

programů pod Windows 95,98 i Windows NT, 2000, XP

· Oddělení portu PC od signálů programátoru budičem 74HC244

– programátor je funkční na všech typech LPT portů

– možnost propojení programátoru a vývojové desky dlouhým kabelem, strmé hrany logických signálů

– ochrana LPT portu proti zničení

· Hardwarová signalizace stavu programovacího procesu LED diodou

· STK 200/300 kompatiblní

Podporované obvody:

Mikroprocesory AVR - AT90S1200, AT90S2313, AT90S2323, AT90S2343, AT90S4414, AT90S4434, AT90S8515, AT90S8535, AT90S2333, AT90S4433, AT90S8534, ATmega103, ATmega161, ATmega163, ATmega323, ATmega128, ATmega8, ATmega16, ATmega64, ATmega32, ATmega162, ATmega169, ATmega8515, ATmega8535, ATmega44, ATmega88, ATmega168, ATmega164, ATmega324, ATmega644, ATmega640, ATmega1280, ATmega1281, AT90can32, AT90can 64, AT90can128, ATtiny12, ATtiny15, ATtiny26, ATtiny2313, ATtiny13, ATtiny25, ATtiny45, ATtiny85, ATtiny261, ATtiny461, ATtiny86 a další.

Mikroprocesory 8051 - AT89S51, AT89S52, AT89S53, AT89LS53, AT89LS8252, AT89LP4052, AT89S8252 a další.

Další obvody dle použitých softwarových nástrojů.

Obr 1 – Schéma zapojení LPT ISP programátoru

Popis funkce:

Schéma zapojení programátoru je uvedeno na obr.1. Z něj je patrné, že programátor neobsahuje mnoho součástek a je velmi jednoduchý. Základem je třístavový budič sběrnice 74HC244. Ten impedančně odděluje signály programátoru a programovaný obvod od LPT portu PC. Je tak zajištěna ochrana portu PC pro případ zkatování některého z signálů programátoru na GND, VCC, či při zkratu mezi signály programátoru.

Programátor je napájen externím napájecím zdrojem – z ISP konektoru programované aplikace. K signalizaci přítomnosti napájecího napětí slouží LED D2 (zelená). Po připojení k PC může zelená LED slabě svítit. Po připojení VCC se však rozsvítí výrazně.

Pro signalizaci činnosti programátoru je použita žlutá LED dioda D1. Ta během programovacího procesu svítí. Dioda D3 chrání LPT port PC. Brání tomu, aby programovaná aplikace byla napájena z LPT potru PC v případě, že není zapojeno napájení programovaného obvodu. Pokud by taková situace nastala, dioda D3 zabrání tomu, aby tekl proud ochranými diodami vstupních svorek 74HC244 do napájecího pinu VCC a dále do programovaného obvodu.

Na výstupním konetoru P2 programátor poskytuje ISP rozhraní spolu se signálem pro reset procesoru. Pro připojení k programované aplikaci je pak použit programovací kabel. Jeho zapojení je možné přizpůsobit konkrétním požadavkům. Pouhou výměnou programovacího kabelu lze tak vytvořil rozhraní kompatibilní s STK 200/300 či Altera JTAG.

Plošný spoj:

Pro výrobu programátoru byl navržen dvouvrstvý plošný spoj zobrazený na obr 2. Jeho rozměry byly přizpůsobeny tak, aby bylo možné celý programátor umístit do redukce Cannon 25/9. Konstrukce programátoru je tedy velice kompaktní.


Vrchní strana	Spodní strana
Obr 2 – Plošný spoj LPT ISP programátoru

Na obr 3 je pak zobrazen osazovací výkres plošného spoje. Veškeré součástky jsou osazeny na vrchní straně desky. Konektory CAN 25 a CAN 9 jsou nasunuty na plošný spoj ze strany.

Osazovací výkres – vrchní strana

Obr 3 – Osazovací výkres LPT ISP programátoru

K propojení programátoru a programované aplikace je nutné použít programovacího kabelu. Jeho zapojení je možné přizpůsobit tak, aby rozmístění signálů na výstupním konektoru odpovídalo požadavkům aplikace. Zapojení výstupního konektoru kompatibilního s STK200/300 a zapojení používané v mých aplikacích je uvedeno na obr.4.


Konektor na desce programátoru	Mnou použité zapojení programovacího konektoru	Standardní zapojení programovacího konektoru – STK 200/300
Obr 4 – Zapojení konektorů programovacího kabelu

Postup osazení a oživení:

1) Vizuálně překontrolujeme vyrobený plošný spoj. Pokud nalezneme nějaké zkraty mezi spoji, opatrně je přeškrábneme ostrým nožíkem.

2) Na zkontrolovaném plošném spoji nejprve zapájíme prokovy – spoje mezi mezi horní a spodní vrstvou desky. Po osazení budiče sběrnice již nebude možné prokovy zapájet. Kvalitu pájení a vodivost prokovů řekontrolujeme.

3) Připájíme konektoru CANNON 9 a CANNON 25 tak, aby bylo možné desku umístit do redukce CAN25/9.

4) Na desku dále opatrně připájíme budič sběrnice 74HC244. Pozor na jeho orientaci.

5) Dále postupně zapájíme ostatní SMD součástky.

6) Před zapájením LED označíme jejich polohu na pouzdru redukce CAN25/9 a v těchto místech vyvrtáme otvory 3mm.

7) Následně připájíme signalizační LED. Pozor na orientaci vývodů – anoda, katoda.

8) Vizuálně a elektricky překontrolujeme osazenou desku programátoru – především pak správnost osazení, kvalitu pájení, přítomnost zkratů apod.

9) Pokud je vše v pořádku vyrobíme ještě kabel s ISP konektorem dle potřeby.

10) Hotový programátor připojíme k LPT portu PC a překontrolujeme jeho činnost.

Obr 5 -Propojovací kabel

Řešení problémů:

· Pokud SW odmítá najít programátor na portu, zkuste změnit driver v nastavení hardwaru v PonyProg software.

· Pokud nesvítí LED napájení, hledejte chybu v napájení.“

· Pozor na resetovací zapojení v laděné aplikaci, musí se počítat s resetem z ISP programátoru.

· Při programování AT89S8252 respektujte omezení z ERRATA katalogových listů, hlavně část o nepoužívání pinů pro ISP prvních 500 ms po RESETu.

· Pokud programátor nefunguje, překontrolujte nastavení LPT portu v BIOSu PC – nastavete režim portu na EPP či ECP

· Překontrolujte, zdali jsou v systému dostupné veškeré ovladače, které program pro práci s LPT portem využívá – některé programy vyžadují dodatečnou instalaci některých ovladačů pro přístup k LPT potru.

· Pro korektní resetování doporučujeme zapojit klasický START-UP resetovací obvod (RC článek, nebo nějaký obvod) k CPU přes odpor cca 1k a pin RESET z programátoru připojit přímo k CPU, případně přes rezistor cca 500 ohmů.

Dostupný software:

Atmel AVR ISP
Pěkný programovací software přímo od Atmelu. Podporuje především klony mikroprocesorů rodiny 8051, tedy AT89S8252, AT89S51, AT89S52, AT89S53, AT89LS53, AT89LS8252, AT89LP4052 a další. Postupně je přidávána i podpora dalších procesorů

PonyProg
Velmi rozšířený a oblíbený volně šiřitelný software s podporou mnoha nejrůznějších obvodů. Software rovněř podporuje řadu dalších programátorů a interfaců. Je jej tak možné použít i k programování pamětí EEPROM, řady procesorů PIC a dalších. Fnguje jak pod Win 98, 2000, XP tak pod Linuxem.

IC prog

Další poměrně dobře propracovaný software podporující spoustu programátorů, programovacích rozhraní a velkou kupu procesorů a pamětí. Mimo jiné i AVR a 8051.

ISP-Flash Programmer
Jednoduchý software určený především k programování procesorů rodiny 8051 od firmy Atmel a některých procesorů AVR. Podpora Windows 2000 & XP, Win 95/98.

ISP – 8051
Další programovací nástroj procesorů rodiny 8051 – AT89S51, AT89S52 a další.

yaap
Pěkně udělané softwarové rozhraní s podporou poměrně velkého množství procesorů firmy Atmel určené pro Windows 98 and Windows 2000. Podpora procesorů AT90S1200, ATtiny12, ATtiny15, ATtiny26, AT90S2313, AT90S2323, AT90S2333, AT90S2343, AT90S4414, AT90S4433, AT90S4434, AT90S8515, AT90S8535, ATmega103, ATmega161, ATmega162, ATmega162, ATmega8515, ATmega8 a další

Codevision AVR IDE
Kompletní profesionální vývojové rozhraní pro AVR procesory s komplilátorem jazyka C. Podpora Windows 95, 98, Me, NT 4.0, 2000, XP and Vista 32bit. Dostupné ve free verzi s omezením počtu podporovaných obvodů a omezením délky kódu.