ПРОГРАММАТОР МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ СЕРИИ AT89S/AT90S ФИРМЫ ATMEL

набор NM9211

Предлагаемый набор позволит радиолюбителю собрать простой и надежный программатор микроконтроллеров AVR фирмы ATMEL. Сегодня невозможно представить развитие электроники без использования микроконтроллеров. Их можно встретить в пультах дистанционного управления, мобильных телефонах, кухонных плитах и комбайнах, пылесосах, стиральных машинах, кондиционерах и другой бытовой технике, в автомобильной электронике, сетевых картах, материнских платах компьютеров и т. д.

Микроконтроллер представляет собой персональный компьютер в миниатюре и выполнен в виде одной микросхемы. Основные преимущества микроконтроллеров - это их малые размеры и гибкость применения. Благодаря этому разработчик получает в свое распоряжение легкую и быструю методику разработки изделия. Кроме того, в процессе эксплуатации изделия можно изменить его пара.метры, переписав программу работы микросхемы. Микроконтроллеры все больше проникают и в область любительских конструкций. В данной книге уже представлен ряд наборов для сборки устройств и измерительных приборов, ядром которых является микроконтроллер. В качестве базовых выбраны микроконтроллеры фирмы ATMEL. Это - высокопроизводительные 8-разрядные RISC-микроконтроллеры (сокр. от Reduced Instruction Set Computer - компьютер с сокращенным набором команд). Так называют тип архитектуры микропроцессора, ориентированный на быстрое и эффективное выполнение относительно небольшого набора встроенных команд для встраиваемых приложений, объединенных общим названием AVR.

Их выбор обусловлен удобными режимами программирования, доступностью программно-аппаратных средств поддержки, многоцелевой и широкой номенклатурой микросхем, возможностью их перепрограммирования в составе уже собранного устройства и выгодным соотношением показателей цена/быстродействие/энергопотребление . Благодаря тому что подавляющее большинство команд выполняется за один такт, быстродействие этих микроконтроллеров может достигать значения 1 MIPS (сокр. от Million Instructions Per Second - миллионов операций в секунду) на 1 МГц тактовой частоты. При этом все микроконтроллеры AVR поддерживают несколько режимов пониженного

Ьнергопотребления, имеют блок прерываний, сторожевой таймер, до-Ьускают программирование в параллельном режиме с использованием Программатора, либо в последовательном режиме непосредственно в готовом устройстве через последовательные интерфейсы SPI и JTAG (кроме АТ90С8534) с возможностью защиты от чтения и модификации памяти программ и данных (в EEPROM), допускают различные способы синхронизации в зависимости от конкретной модели: встроенный или внешний RC-генератор, внешний сигнал синхронизации или внешний кварцевый (пьезокерамический) резонатор.

В рамках единой базовой архитектуры AVR-микроконтроллеры фирмы ATMEL подразделяются на три семейства:

Classic AVR - базовая линия микроконтроллеров;

Tiny AVR - низкостоимостные микроконтроллеры с 8 выводами;

Mega AVR - микроконтроллеры для сложных приложений, тре-

♦бующих большого объема памяти программ и данных. ; В состав семейства Classic включены микроконтроллеры с различным сочетанием периферийных узлов, различными объемами встроенной памяти и различным количеством выводов. Такое разнообразие дает разработчику возможность сделать оптимальный выбор и использовать именно тот микроконтроллер, который наилучшим образом подходит для его нужд. Микроконтроллеры данного семейства имеют следующие основные характеристики:

FLASH-память программ объемом от 1 до 8 Кбайт (число циклов стирания/записи не менее 1000);

память данных на основе статического ОЗУ (SRAM) объемом до 512 байт;

память данных на основе ЭСППЗУ (EEPROM) объемом от 64 до 512 байт (число циклов стирания/записи не менее 100000).

SRAM - аббревеатура от Static Random Access Memory означает: статическое запоминающее устройство с произвольной выборкой, статическое ОЗУ.

EEPROM - аббревеатура от Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory означает: электрически-стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ).

Микроконтроллеры семейства Tiny имеют небольшие объемы памяти программ (1...2 Кбайта) и весьма ограниченную периферию. Практически все они выпускаются в 8-выводных корпусах и предназначены для так называемых бюджетных решений. Область применения этих микроконтроллеров - интеллектуальные датчики различного назначения (контрольные, пожарные, охранные), игрушки, зарядные

устройства, различная бытовая техника и другие устройства. Основные характеристики микроконтроллеров данного семейства следующие:

FLASH-память программ объемом от 1 до 2 Кбайт (число циклов стирания/записи не менее 1000);

оперативная память (статическое ОЗУ) объемом от 1 до 2 Кбайт;

память данных на основе ЭСППЗУ (EEPROM) объемом до 64 байт (число циклов стирания/записи не менее 100000);

некоторые модели микроконтроллеров могут работать при пониженном до 1.8 В напряжении питания.

Микроконтроллеры семейства Mega, напротив, имеют наиболее развитую периферию, наибольшие среди всех микроконтроллеров AVR объемы памяти программ и данных. Они предназначены для использования в мобильных телефонах, контроллерах периферийного оборудования (принтеры, сканеры, современные дисковые накопители, приводы CD-ROM/DVD-ROM), сложной офисной технике и т. д. Микроконтроллеры данного семейства имеют следующие основные характеристики:

FLASH-память программ объемом от 8 до 128 Кбайт (число циклов стирания/записи не менее 1000);

оперативная память (статическое ОЗУ) объемом от 1 до 4 Кбайт;

память данных на основе ЭСППЗУ (EEPROM) объемом от 512 байт до 4 Кбайт (число циклов стирания/записи не менее 100000);

возможность самопрограммирования;

возможность внутрисхемной отладки в соответствии со стандартом IEEE 1149.1;

наличие BOD (сокр. от Brown-Out Detector - детектор снижения напряжения питания);

возможность программного снижения частоты тактового генератора (не во всех моделях).

Для того чтобы радиолюбители смогли сами экспериментировать с программным обеспечением и обновлять версии программ собранных устройств, им потребуется программатор. Именно такой несложный программатор можно сделать из набора NM9211, который позволит программировать микроконтроллеры серии АТ89/АТ90 фирмы ATMEL. С его помощью возможно как внутрисхемное программирование собранных устройств, так и программирование микросхем перед сборкой. Предусмотрена также регулировка напряжения питания микросхем для расширения возможностей их программирования. Устройство компактно и надежно, с ним легко работать. Программатор безусловно будет интересен и полезен для знакомства с началами программирования и получения опыта сборки и настройки устройств на основе микроконтроллеров. Общий вид устройства представлен на Рис. 1.

188 Ш1