В современных электронных схемах все чаще и чаще применяются микроконтроллеры. Да что там говорить, если сегодня не найти даже обыкновенную елочную гирлянду без микроконтроллера внутри - он задает различные программы иллюминации.
Я впервые столкнулся с микроконтроллерами, когда собирал свой первый . Вот тогда-то и выяснилось, что контроллер без прошивки - это просто кусок пластмассы с ножками.
А чтобы залить нужную прошивку в АТМЕГу, никак не обойтись без программатора. Далее мы рассмотрим две самые простые и проверенные временем схемы программаторов.
Схема первая
С помощью этого программатора можно прошивать практически любой AVR-контроллер от ATMEL, надо только свериться с распиновкой микросхемы.
СОМ-разъем на схеме - это "мама".
На всякий случай привожу разводку печатной платы для атмеги8 (), хотя такую примитивную схему проще нарисовать от руки. Плату перед печатью нужно отзеркалить.
Файл печатной платы открывать с помощью популярной программы Sprint Layout (если она у вас еще не установлена, то или лучше сразу ).
Как понятно из схемы, для сборки программатора потребуется ничтожно малое количество деталек:
Вместо КТ315 я воткнул SMD-транзистор BFR93A, которые у меня остались после сборки .
А вот весь программатор в сборе:
Питание (+5В) я решил брать с USB-порта.
Если у вас новый микроконтроллер (и до этого никто не пытался его прошивать), то кварц с сопутствующими конденсаторами можно не ставить. Работа без кварцевого резонатора возможна благодаря тому, что камень с завода идет с битом на встроенный генератор и схема, соответственно, тактуется от него.
Если же ваша микросхема б/у-шная, то без внешнего кварца она может и не запуститься. Тогда лучше ставьте кварц на 4 МГц, а конденсаторы лучше на 33 пФ.
Как видите, я кварц с конденсаторами не ставил, но на всякий случай предусмотрел под них места на плате.
Заливать прошивку лучше всего с помощью программы PonyProg (скачать).
Прошивка с помощью PonyProg
Заходим в меню Setup -> Calibration -> Yes. Должно появиться окошко "Calibration OK".
Теперь втыкаем микроконтроллер в панельку программатора, и подаем питание 5 вольт (можно, например, от отдельного источника питания или порта ЮСБ). Затем жмем Command -> Read All.
После чтения появляется окно "Read successful". Если все ок, то выбираем файл с нужной прошивкой для заливки: File -> Open Device File. Жмем "Открыть".
Теперь жмем Command -> Security and Configuration Bits и выставляем фьюзы, какие нужно.
Вот и все, МК прошит и готов к использованию!
Имейте в виду, что при прошивке с помощью других программ (не PonyProg) биты могут быть инверсными! Тогда их надо выставлять с точностью до наоборот. Определить это можно, считав фьюзы и посмотрев на галку "SPIEN".
Схема вторая
Еще одна версия программатора, с помощью которого можно залить прошивку в микроконтроллер АТМЕГа (так называемый программатор Геннадия Громова). Схема состоит всего из 10 детатей:
Диоды можно взять любые импульсные (например, наши КД510, КД522). Разъем - "мама". Питание на МК (+5В) нужно подавать отдельно, например, от того же компьютера с выхода USB.
Все это можно собрать навесным монтажом прямо на разъеме, но если вы крутой паяльник и знаете, что такое smd-монтаж, то можете сделать красиво:___w1488.jpg)
Алгоритм прошивки с помощью программатора Громова
Программатор с установленной микросхемой подключаем к СОМ-порту компьютера, затем запускаем Uniprof, затем подаем питание на микроконтроллер. И первым делом проверяем, читаются ли фьюз-биты.
Если все ок, выбираем файл с нужной прошивкой и жмем запись.
Будьте предельно внимательны и осторожны, потому что если глюканет при записи фьюзов, то МК либо на выброс, либо паять схему доктора (а она сложная). Если поменяете бит SPIEN на противоположный - результат будет тот же (к доктору).
Первый вопрос, который вы хотите задать в лоб – что же вообще такое “программатор” ? Слово “программатор” образуется как ни странно, от слова “программа”. А что такое программа? Если вспомнить, что такое теле программа и зачем она была нужна (кстати, сейчас до сих пор продается в киосках), то стает понятно, что программа телепередач – это расписание по времени этих самых телепередач. Значит программой можно назвать какие-то действия или события, которые будут выполняться одно за другим во времени, когда мы этого захотим или не захотим. Следовательно, программатор – это всего-навсего какое-то устройство, которые позволяет нам записывать либо читать программу. Изменить программу уже может только сам программист ;-)
СМ
Начинающим радиолюбителям переход от сборки простейших аналоговых устройств, типа мультивибраторов , к сборке устройств с применением МК бывает затруднен тем, что здесь мало просто развести и спаять устройство на печатной плате, нужно еще и залить прошивку в память микроконтроллера с помощью программатора . Как уже было написано в предыдущих статьях, микроконтроллер, до тех пор, пока мы не “залили” в него прошивку, является просто бесполезным куском кремния. И тогда начинающий радиолюбитель ищет информацию в интернете о сборке простого, но эффективного программатора, который помог бы ему взять быстрый старт в этом нелегком деле.
Я не ошибусь, если скажу, что 80% новичков, если у них на компьютере есть в наличии СОМ порт, собирают в качестве первого программатора . Эта схема, при своей простоте и умелом обращении, настоящий шедевр). Действительно, ведь для того, чтобы собрать своими руками программатор, подключаемый к USB порту и имеющий в своем составе микроконтроллер AVR, который требуется предварительно запрограммировать, нужен опять таки программатор. А где взять новичку программатор, пусть и для подобной разовой прошивки? Получается парадокс курицы и яйца), чтобы собрать USB программатор, нам необходимо сначала запрограммировать микроконтроллер программатора))).
Итак, давайте разберем, что же такое вообще прошивание микроконтроллера (МК) с помощью программатора, и как оно осуществляется? Для того, чтобы прошить МК, нам потребуется связка из самого программатора, устройства, спаянного на печатной плате, и программа, называемая оболочкой , работающая с этим устройством.
Под каждый тип программатора чаще всего требуется своя программная оболочка . Для сборки программатора Громова не требуется программировать микроконтроллер. В данном программаторе он отсутствует. Этот программатор работает с двумя широко распространенными оболочками для прошивания: PonyProg и Uniprof . У нас будут посвящены отдельные обзоры на эти программки. Данный программатор подключается к СОМ порту . Единственным препятствием для его сборки может стать физическое отсутствие данного разъема на материнской плате вашего системного блока. Почему именно системного блока? Потому что ноутбуки, а также современные модели материнских плат 2010 – 2011 года выпуска и выше часто имеют на контактах СОМ порта пониженное напряжение питания. Что это означает? Это означает, что вы можете собрать данный программатор, а он у вас не заработает. Но с компьютерами 2007 – 2008 года выпуска и старше, за исключением ноутбуков, данный программатор должен гарантированно работать. Подключение через переходники USB – COM не спасают в этом случае, так как при этом наблюдается в лучшем случае, сильное снижение скорости, в худшем, программатор вообще отказывается работать.
Давайте рассмотрим принципиальную схему программатора:
Что же мы видим на этой схеме? Разъем СОМ порта, по другому называемый DB9, 7 резисторов одинакового номинала сопротивлением в 1 кОм и мощностью 0.25 Ватт и 3 импульсных диода. Из диодов подойдут, либо отечественные, КД522, КД510, либо импортные 1N4148.
Давайте разберем, как выглядят данные радиодетали.
На фото ниже представлен разъем DB9:
Как мы видим, пины (выводы) этого разъема обозначены цифрами на нем. Если будут какие-то затруднения с определением какой штырек соответствует какому отверстию разъема, рекомендую вставить проволочку в отверстие пина разъема, перевести в режим звуковой прозвонки и прикоснувшись одновременно щупами мультиметра к проволочке по очереди к каждому из штырьков на разъеме, вызвонить соответствие штырьков отверстиям. Это может потребоваться в случае, если вы подключаете разъем проводками к плате. Если разъем будет впаян непосредственно в плату, то эти действия не требуются.
У кого на панели разъемов материнской платы, находящейся в задней части компьютера, нет COM разъема, можно купить планки с таким разъемом. Но нужно убедиться что производители распаяли контроллер СОМ порта на материнской плате, и предусмотрели подключение шлейфа данной планки, непосредственно к плате. Иначе такой вариант вам не поможет. В качестве альтернативного варианта, могу предложить приобрести контроллер СОМ порта, размещенный на специальной плате расширения, которую устанавливают в PCI слот ПК
Также при желании, если вы захотите, чтобы кабель, подключаемый к СОМ порту, у вас отключался от программатора, можно открутив винты крепления, снять разъем с планки, и закрепить его в корпусе программатора. Но будьте внимательны, и после покупки прозвоните все жилы, на соответствие номерам, с обоих концов кабеля, потому что часто в продаже встречаются похожие внешне кабеля, имеющие перекрещенные жилы. Кабель для подключения к данному разъему, должен быть обязательно полной распайки, DB9F – DB9F, прямой, не перекрещенный, с другими кабелями разъем работать не будет.
Если же возникают проблемы с приобретением данного кабеля, можно взять и перекрещенный кабель или удлинитель 9M-9F, но в таком случае может потребоваться обрезать разъем с другого конца, и вызвонив жилки по пинам разъема подпаяться непосредственно к плате программатора. У меня, кстати, был как раз такой кабель – удлинитель, и мне пришлось обрезать разъем со второго конца. Не покупайте кабеля для прошивки телефонов через СОМ порт, они не годятся для наших целей, так как там неполная распайка жил.
Диоды берем КД522, КД510 или 1N4148. Вот так выглядит диод КД522
Будьте внимательны, диод имеет полярность включения. Другими словами, его не безразлично как впаивать, можно впаять и задом наперед, тогда программатор работать не будет. Как известно, диод имеет катод и анод. Катод промаркирован, в данном случае, черным колечком.
Ну с , я думаю, проблем не возникнет. Идете в радиомагазин и говорите продавцу: “Мне нужны резисторы 1 кОм 0.25 Ватт”. Желательно взять импортные резисторы, так как у отечественных МЛТ идет большее отклонение от номинала.
Если вы владеете методом , то для вас не составит труда собрать программатор, по этой печатной плате. Ниже приведен скрин платы из программы Sprint Layout :
Если же вы до сих пор не освоили метод ЛУТ, тогда вам больше подойдет следующая плата, рисунок которой можно легко нарисовать маркером для печатных плат прямо на текстолите. Оба варианта печатных плат, вы сможете скачать в общем архиве, в конце статьи. Не забудьте зачистить и обезжирить плату перед нанесением рисунка. Выводы деталей на ней расположены не близко, и проблем при пайке не возникнет даже у новичков
Отличие платы от оригинальной схемы, в наличии светодиода индикации и токоограничительного резистора в цепи светодиода. Все выводы подписаны на плате. Слева номера выводов кабеля СОМ порта, которые нужно подпаять к плате, не подписанные номера жил можно заизолировать и не подпаивать. Справа идут пины для подключения к программируемому микроконтроллеру.
У меня был собран пять лет назад данный программатор на плате, сделанной от маркера. Так выглядела его печатная плата после лужения на этапе сборки в корпусе:
Извините за синюю изоленту)), тогда еще, 5 лет назад, термоусадочные трубки были в диковинку.
Разъем кабеля программатора с другого конца был обрезан, и проводки кабеля были впаяны непосредственно в плату. Сам кабель был закреплен металлическим хомутом. На фото видно, что кабель толстый, и если бы был не закреплен, при изгибании мог нарушиться контакт проводков, на плате программатора
Для подключения к микроконтроллеру устанавливаемому для прошивания на беспаечную макетную плату , я использовал цветные гибкие проводки. Соединенные с проводками такого же цвета, взятыми из жилок витой пары. Это сделано для того, чтобы с одной стороны жилки не переломились при эксплуатации, а с другой было обеспечено легкое подключение к макетной плате. Длина данных проводков должна быть максимум 20 – 25 См, во избежание ошибок от наводок, при программировании. Не используйте обычные неэкранированные провода, вместо СОМ кабеля! Замучаетесь с ошибками при прошивке.
Программируемый микроконтроллер нуждается во внешнем питании +5 Вольт, подаваемом на программатор. Для этой цели можно собрать стабилизатор на микросхеме 7805 , с питанием от внешнего блока питания, либо поступить проще и воспользоваться кабелем и зарядным устройством с выходом USB, подпаяв жилки кабеля USB прямо к печатной плате.
Для справки: питание и земля, в разъеме USB идут по краям. Вот распиновка разъема USB:
Теоретически можно, если вы достаточно аккуратный человек, запитаться и от USB порта компьютера, подключив к нему данный кабель, но помните, вы делаете это на свой страх и риск! Лучше найти один раз деньги и приобрести USВ зарядное устройство. Не используйте отличающиеся от USB, нестабилизированные зарядные устройства от сотовых телефонов и другой техники, вы рискуете испортить микроконтроллер.
При запитывании от USB порта компьютера, в случае замыкания жилок программатора +5 вольт (VCC) и земли (GND), вы рискуете сжечь южный мост материнской платы компьютера, ремонт такой материнской платы будет нецелесообразен. Я пользовался обоими вариантами для подачи питания, и через стабилизатор, и через кабель от зарядного USB. Еще один нюанс, после программирования микроконтроллера, чтобы микроконтроллер запустился, необходимо разорвать цепь RESET.
Это можно сделать просто выткнув проводок соединенный с пином RESET программатора. И тогда программа, зашитая в микроконтроллер начнет выполняться. Я решил сделать более удобное решение и поставил малогабаритный клавишный выключатель на разрыв цепи RESET.
Другими словами при его отключении, ток в этой цепи больше не течет и микроконтроллер начинает работу. Заместо клавишного выключателя можно воспользоваться любой малогабаритной кнопкой с фиксацией, либо поставить тумблер. Кому что подскажет фантазия;-)
Наверняка вы уже обратили внимание, что на схеме программатора Громова, есть какие-то незнакомые слова, а в частности VCC, GND, MISO, MOSI, SCK и RESET. Разберем, что же значат эти обозначения на примере микроконтроллера Attiny 2313.
В данном случае изображена очень распространенная и недорогая микросхема: микроконтроллер AVR Tiny (он же Аttiny) 2313. Ножки микросхемы, как мы видим, имеют свой номер. Нумерация идет против часовой стрелки, от ключа в виде точки, расположенной в левом верхнем углу корпуса микроконтроллера. Ниже на рисунке пример того, как идет нумерация на микросхемах в корпусе DIP :
В первую очередь нас интересуют перечисленные выше шесть ножек. Назначения всех остальных мы вкратце коснемся в конце статьи.
Итак, расшифровываем:
VCC . На эту ногу мы подаем напряжение питания микросхемы. Стандартом является 5 Вольт. Допустимо отклонение в большую сторону, до 5.5 Вольт. Напряжение свыше 6 Вольт, может привести к порче микросхемы. Отклонение в меньшую сторону более допустимо. Есть версии микроконтроллеров Tiny 2313V, которые могут работать даже от двух пальчиковых батареек или аккумуляторов, или от напряжения в 2.4 Вольта.
GND. Ну это всем знакомая и известная “земля”, она же ”масса”, и она же минус питания. Данный контакт является общим для всех устройств, которые имеют подключение друг к другу. Если вы соединяете, какие-либо блоки устройства между собой, их земли следует объединить. В данном случае, земля микроконтроллера, объединяется с землей программатора.
MISO . Сокращение от M aster – I n – S lave – O ut. По этой линии передаются данные от микроконтроллера к программатору.
MOSI. Сокращение от M aster – O ut – S lave – I n. По этой линии тоже передаются данные от программатора к микроконтроллеру.
SCK. На этой линии формируется тактовый сигнал.
RESET. Данный вывод используется для сброса микроконтроллера после стирания одиночным импульсом. Если RESET будет отключен, путем ошибочного выставления определенного фьюза, (о выставлении этого, и других фьюзов мы поговорим в следующих статьях) мы не сможем стереть и перепрошить микроконтроллер, через интерфейс SPI.
Достаточно подсоединить эти перечисленные 6 пинов программатора, к 6 ножкам микроконтроллера, и мы сможем прошить МК.
Рассмотрим остальные ножки МК:
У микроконтроллера Tiny2313 3 порта: А (А0-А2, 3 ножки), B (В0-В7, 8 ножек) D (D0-D6, 7 ножек), всего насчитывается 18 используемых в качестве ножек портов ввода – вывода. Каждую из этих ножек можно сконфигурировать отдельно на ввод и на вывод. Не являются ножками портов, только земля (GND) и питание (VCC).
Ниже рассмотрено дополнительное назначение некоторых ножек МК:
OC1A И OC1B. Ножки для формирования ШИМ (Широтно – импульсная модуляция) сигнала, таймер 1.
OC0A и OC0B. Ножки для формирования ШИМ сигнала, таймер 0.
AIN0 и AIN1. Ножки для подачи аналогового сигнала на микроконтроллер.
XTAL1 и XTAL2. Ножки для подключения кварцевого резонатора, для тактирования от него.
RXD и TXD. Линии подключения МК по интерфейсу UART.
Я надеюсь, данная статья будет полезна начинающим любителям микроконтроллеров, и позволит собрать программатор, который будет долгое время радовать вас своей работой.
Для того чтобы прошить микроконтроллер в 95% случаев хватает последовательного программатора. Самым простым является «5 проводков» для LPT порта. Но схема эта не надежна. Но самым большим минусом этого программатора является отсутствие LPT порта на новых компьютерах.
Программатор Громова — это практически теже 5 проводков, только для COM-порта. Схема эта в десятки раз надежнее,. Автором этого программатора является Генадий Громов, создатель Algorithm Builder . Вот его схема:
И так надо 3 диода,любые, например кд522 или 1N4148. 7 резисторов на 1 кОм.
вот пример платы, сразу скажу что там резисторы на 10кОм, но все равно работает, вам все таки рекомендую делать по схеме.
ну еще я использую щуп для корпусов SO8
Для программирования используется программа UniProf от Николаева 
UNIPROF – это ISP (in system programming) программатор для AV R микроконтроллеров (смотрите список слева). Имеет встроенные модули отладочного обмена, позволяющие при помощи того же самого шлейфа, при помощи которого программировали, производить realtime отладку программы (подробнее об отладке). (далее – просто программатор). Программатор позволяет:
- Читать/писать/сравнивать FLASH память программ и EEPROM;
- Чтение/запись/сравнение FLASH возможно в указанных границах;
- Читать/писать fuse и lock биты;
- Читать настроечные байты OSCCAL и при необходимости помещать их в буфер EEPROM или FLASH;
- Вручную корректировать содержимое окна EEPROM и перемещать блоки FLASH;
- Работает с файлами в форматах HEX, BIN и generic;
- Возможна подача любой команды протокола обмена “вручную”;
- Режим “тормоз” для низких тактовых;
Схема программатора и программа ниже во вложении
Вложения
Перед каждым, кто начинает осваивать конструирование устройств на микроконтроллерах AVR и купил в радиомагазине микроконтроллер встает вопрос, чем его прошивать. В магазинах большой выбор программаторов, подключаемых к USB порту , также можно заказать программатор с Китайских интернет аукционов.
Но в первом случае придется выложить не маленькую сумму за программатор, а во втором ждать месяц – полтора пока доставят. Я предлагаю собрать программатор самим, своими руками, тем более там ничего сложного нет, всего несколько диодов, резисторов и светодиод. На рисунке ниже его принципиальная схема :
Для подключения к компьютеру лучше воспользоваться фабричным кабелем для COM порта. Со второго конца кабеля разъем при этом отрезается. Если все же кто-то будет пользоваться для подключения не кабелем, а одним разъемом СОМ с припаянными проводками, то рекомендую длину проводков делать не более полуметра. Дело в том, что фабричный кабель идет экранированный, а на проводки будут наводиться помехи.
По этой же причине, длина проводков идущих с программатора на программируемый микроконтроллер, должна быть не более 10-15 См. Диоды я взял импульсные КД 522. Распиновку разъема можно легко найти в интернете, либо воспользоваться для подключения следующей схемой:
Обе схемы, и первая, и вторая одинаковые.
Программатор может работать с разными оболочками для прошивания. Например, с PonyProg2000, UniProf и avrdude. Я предпочитаю UniProf. У неё простой интерфейс, на русском языке, на скрине ниже изображено окно, которое открывается после запуска программы:
При прошивке микроконтроллера фьюзы в UniProf устанавливаются обычным образом как в даташите. В PonyProg2000 фьюзы выставляются инвертированно. На печатной плате добавлена индикация включения питания на светодиоде, включенном последовательно с ограничивающим резистором, между плюсом питания и землей. Мною была переразведена под свои нужды печатная плата, для того чтобы можно было нарисовать рисунок маркером:
Выкладываю несколько фото, сделанных во время сборки программатора:
Фото платы со стороны пайки выводов:
Так как кабель, подключаемый к COM порту довольно жесткий, я решил закрепить его металлическим хомутом. Провода, выходящие с обратной стороны программатора, для подключения к микроконтроллеру я также стянул проволочным хомутом. У начинающих осваивать программирование микроконтроллеров, иногда возникают ошибки при выставлении и прошивке фьюзов, в результате чего микроконтроллер может залочиться и не будет прошиваться. На рисунке ниже выделены красным те фьюзы, которые нельзя изменять, иначе микроконтроллер нельзя будет прошить этим программатором в дальнейшем.
На сегодня существует множество программаторов AVR микроконтроллеров подобного типа, но что мне не нравится, слишком много "рассыпухи" (дискретных элементов), в то время, когда существуют специализированные микросхемы у которых всё уже есть внутри.
Выбор мой пал на микросхему GD75232 , часть элементов которой, при соответствующем включении я задействовал для данного программатора.Обязательно 10-я и 11 ножки микросхемы должны соединяться с землёй.(общим проводом)
Эта микросхема стоит на материнских платах, её роль - как раз согласование сигналов внешних устройств с COM портом. На иллюстрации из даташита видно, какие элементы как подсоединены, (не стану расписывать, что как и зачем, об этом можно прочитать в описании микросхемы). Я её специально не покупал, а снял с "убитой" материнки.
Печатную плату не привожу, так как отрезал ножницами по металлу кусок платы вместе с микросхемой, в итоге размеры платы получились 20х30 мм, проводники припаял к 3-м разъёмам
1- питание +5в
2- разъём com порта
3- разъём ISP для программирования
Использовать программатор можно с известной программой Pony Prog, в установках выбрать интерфейс (Serial, COM1) для COM-порта и любой из 3-х видов интерфейсов, которые там перечисляются, без разницы, работает со всеми (JDM API, SI Prog I/0, Si Prog API), картинки это поясняют. Остальные установки в настройке порта остаются в программе по умолчанию.
Программатор на столько прост, что не содержит ни резисторов ни конденсаторов, только одна единственная микросхема. Цепляете питание +5в, подключаете к панельке, в которую вставлен микроконтроллер AVR, приготовленный для программирования и программируете, как обычно в ISP режиме.
Схема проверена и испытана.
Буфферизация
Простые программаторы эффективны пока речь идёт о программировании микроконтроллеров либо в DIP корпусе (удобно, когда можно микросхему вынуть из панельки на рабочей плате и воткнуть в панельку на программаторе, а потом, запрограммировав, поставить на место), либо когда на рабочей плате выводы микроконтроллеров не сильно нагружены внешними элементами схемы.
Есть отработанные хорошие схемы простых программаторов с буфферизированными шинами типа STK200 / 300, собраные на микросхемах серии 244, 245, но они предназначены для подключения к LPT порту, который в последнее время уже редкость на современных материнских платах. Теперь чаще встречаются лишь USB и COM порты, а программаторы USB более сложны для начинающих радиолюбителей в повторении.
У большинства известных простых программаторов, работающих с COM портом, имеется общий недостаток: не у всех достаточная нагрузочная способность.
В последнее время всё чаще применяются SMD компоненты, и микроконтроллеры применяют уже в корпусах типа SOIC и впаивает непосредственно в плату, без панелек. В этом случае для повторного перепрограммирования надо уже либо программировать его прямо на плате, либо выпаивать чип, а в некоторых случаях приходится предварительно отключать нагрузку на его выводах в схеме, если получается, что внешние элементы «сажают» импульсы программатора, если только его шины не были буфферизированы (умощнены по току для работы с повышенной нагрузкой).
Из личного опыта скажу, что этими недостатками страдают многие широко известные простые программаторы, например на 5-ти резисторах, или известная схема на транзисторе, резисторах и стабилитронах: при повышенной нагрузке на шинах программатора начинаются проблемы. Для того, чтобы не делать новый программатор, есть простой путь улучшить нагрузочные характеристики программатора - это буфферизировать уже имеющиеся шины для сигналов, всего лишь добавив ещё одну микросхему.
В данном случае я взял, что у меня было под руками - микросхему 561ПУ4 (или можно её западный аналог CD4050 ). В составе этой микросхемы содержится шесть буфферных неинвертирующих элемента, которые повторяют входной сигнал на выходе, не внося в него изменений. Каждый такой элемент обладает определённой нагрузочной способностью, из иллюстрации, взятой в даташите, видно структуру тех дискретных элементов, содержащихся внутри буффера.
Подсоединив к нашему программатору такое дополнение между выводами программатора и разъёмом для программирования, мы получим устройство с повышенной нагрузочной способностью. У нас три сигнала с СОМ порта работают на приём, и один сигнал (MISO) работает на передачу. Припаяв к уже имеющейся схеме посредством коротких проводков ещё одну микросхему буффера, я протестировал работу новой схемы и, сравнив с тем, что было прежде, убедился, что эффект есть. На тех платах, где я прежде сталкивался с подобной проблемой при программировании, мне приходилось отсоединять нагрузку на время программирования, а теперь с новой схемой этого делать уже не потребовалось.
Рекомендую всем обладателям простых программаторов доработать имеющуюся у вас схему таким же образом, если при программировании вы сталкивались с подобными проблемами, добавив микросхему буффера,не обязательно эту, можно использовать и другие подобные по функциональным свойствам микросхемы типа 74HC125, 74HC126 на базе этих микросхем,можно переводить выходы программатора вообще в высокоимпедансное состояние,что позволит не отключать разъём ICSP от платы,особенно это удобно при работе с макетной платой, вариаций применения моего программатора в качестве базового модуля очень много,это и программирование микросхем типа 24Схх 93Схх а так же для программирования PIC контроллеров, но эту тему я возможно разовью чуть позже в данной статье.
Z - состояние шин на выходе
Лучшее- враг хорошему (с).
Всё вроде работает,но стоит добавить в схему,что либо ещё,как она из маленькой превращается в "монстра", а что делать? Иногда в процессе отладки приходится идти на это ради комфорта в работе, ведь порой по нескольку десятков раз надо втыкать разъём ICSP повторно перепрограммируя микроконтроллер, так это занятие надоедает порой, а если оставить программатор постоянно подключенным,к схеме,то схема программатора будет влиять на работу устройства, но есть решение о котором я упоминал выше, это перевести состояние шин в высокоимпедансное - Z состояние, тогда схема программатора может быть подключена сколь угодно долго и не будет теперь шунтировать шины микроконтроллера,ради такого случая нашёл эту микросхему и использовал её в качестве буффера.Осуществлять эту процедуру мы будем посредством кнопки S1 которая при замыкании будет переводить выходы программатора в рабочий режим , программирования подсоединяя его сигналы к схеме. На момент программирования, надо кнопку удерживать в нажатом состоянии,а после того, как процедура программирования пройдёт успешно,отпустить.При разомкнутом состоянии кнопки выходы программатора переводятся в состояние Z
Из даташита 74HC125 ,по схеме и таблице истинности видно,что если подать на выводы А "единицу" схема переводит выходы в высокоимпедансное состояние (фактически вообще отключается от нагрузки) и вдобавок у этой микросхемы ещё большая нагрузочная способность,чем у микросхемы,которую я выбрал в качестве буффера в предыдущей схеме..
в общем на ваш суд выкладываю очередную схему,и сопровождающие картинки к ней.
Владимир Науменко
г. Калининград.
