Работа микроконтроллера и его программирование
Программирование микроконтроллера заключается в записи:
■ кодов команд программы и констант в FlashROM;
■ кодов исходных данных в EEPROM;
■ требуемых значений установочных битов (Fuse Bits);
■ требуемых значении битов защиты (Lock Bits).
В микроконтроллерах, поступающих в продажу, во всех ячейках FlashROM записан код $FFFF, во всех ячейках EEPROM — код $FF, биты защиты имеют единичное значение, а установочные биты могут иметь разные значения. Исходные значения установочных битов у микроконтроллеров разных типов указаны в приложении П6. Кроме того, в трех специальных ячейках памяти записаны сигнатурные байты, определяющие тип микроконтроллера.
Коды, записанные в FlashROM и EEPROM, сигнатурные байты и значения установочных битов и битов защиты могут быть прочитаны для контроля правильности записи и определения типа и состояния микроконтроллера.
В микроконтроллерах семействах AVR имеются два бита защиты — LB1 и LB2. При единичном значении обоих битов возможны и запись, и чтение кодов. После программирования бита LB1 (LB1=O) дальнейшая запись кодов в FlashROM и EEPROM и изменение значения установочных битов невозможны. После программирования бита LB2 (LB1=O, LB2 = 0) невозможно также чтение кодов, записанных в FlashROM и EEPROM, и значений установочных битов.
При перепрограммировании микроконтроллера (программировании микроконтроллера, ранее прошедшего программирование) необходимо предварительно "стереть" прежнюю запись.
При стирании во всех ячейках FlashROM и EEPROM восстанавливаются коды $FFFF и $FF соответственно, биты защиты принимают единичное значение, а установочные биты и сигнатурные байты остаются без изменения. Допускается выполнить до 1000 циклов "стирание-запись" для ячеек FlashROM и до 100000 циклов для ячеек EEPROM.
Запись и чтение кодов при программировании выполняются побайтно. Ввод и вывод битов в байте могут выполняться параллельно или последовательно.
В микроконтроллерах семейства AVR реализуются следующие способы программирования:
1. Параллельное программирование с использованием дополнительного источника напряжения +12 В (High-Voltage Parallel Programming, HVPP);
2. Последовательное программирование с использованием дополнительного источника напряжения +12 В (High-Voltage Serial Programming, HVSP);
3. Последовательное программирование без использования дополнительного источника напряжения {Low-Voltage Serial Programming, LVSP).
Самопрограммирование (Self-Programming, SLFP). Возможность использования названных способов программирования в микроконтроллерах разных типов отмечена знаком "+" в табл. 1.
Программирование с использованием дополнительного источника напряжения (HVPP и HVSP) выполняется с помощью программатора до установки микроконтроллера в аппаратуре, где ему предстоит работать. Последовательное программирование без использования дополнительного источника напряжения (LVSP) может выполняться после установки микроконтроллера в аппаратуре (In-System Programming). Программирование по способу LVSP возможно при нулевом значении установочного бита SPIEN.
При программировании по способу LVSP микроконтроллер находится в рабочем состоянии, значения напряжения питания и тактовой частоты лежат в пределах, установленных для микроконтроллера данного типа (приложение Ш). ............
