Bootloader AVR cz.2.pdf

NOTATNIK KONSTRUKTORA

AVR (2)

Opis bootloadera

zgodnego z AVR109

Dodatkowe materiały na CD i FTP:

host: ep.com.pl , user: 12235 , pass: 60u61csy

• pierwsza część artykułu

Kontynuujemy cykl artykułów poświęconych bootloaderom do

mikrokontrolerów AVR. W artykule opiszemy bootloader udostępniany

przez i rmę Atmel w nocie aplikacyjnej AVR109. Umożliwia on

samoprogramowanie różnych mikrokontrolerów z rodziny ATmega.

Podany niżej użyteczny przykład będzie dotyczył ATmega8.

W tej części artykułu weźmiemy na

warsztat darmowy bootloader udostępniony

przez Atmela. Do kompilacji i uruchomienia

będzie potrzebne AVR Studio, które można

pobrać ze strony http://www.atmel.com oraz

nota aplikacyjna AVR109 ( http://www.atmel.

com/dyn/products/app_notes.asp?family_

id=607 ). W nocie oprócz kodu źródłowego

znajduje się przydatny arkusz kalkulacyjny.

można też ściągnąć program AVR-OSP II

( http://www.esnips.com/web/AtmelAVR ), dzię-

ki któremu będziemy mogli programować

także nowsze mikrokontrolery.

Po pobraniu niezbędnych plików należy

zainstalować programy oraz rozpakować kod

źródłowy. Opisaną w tym artykule przykłado-

wą koni gurację oraz kompilację bootloadera

wykonano dla mikrokontrolera ATmega8.

Konﬁ guracja bootloadera

Na początku należy otworzyć kod źródło-

wy w AVR Studio. Po otwarciu, w bocznym

panelu w folderze Header Files znajdziemy

plik dei nes.h. Należy go otworzyć do edycji

( rys. 7 ). Jest to plik koni guracyjny, w któ-

rym ustalamy typ procesora, rozmiar sekcji

bootloadera, dei niujemy porty, do którego

podłączono przycisk włączający bootloader,

podajemy częstotliwość taktowania mikro-

kontrolera oraz prędkość komunikacji przez

port szeregowy (UART). W tym pliku rów-

nież przypisujemy odpowiednim rejestrom

nazwy. Wynika to z faktu, że wraz z pojawia-

niem się nowych modeli AVR-ów zmieniały

się nazwy niektórych rejestrów (oczywiście

nie tylko nazwy, ale to już wykracza poza

ramy tego artykułu). Na szczęście nie trzeba

tego robić ręcznie, skrypt w Excelu sam wy-

generuje odpowiednie nazwy i dodatkowo

sprawdzi, czy bootloader zmieści się w pa-

mięci.

Arkusz kalkulacyjny wykonujący wspo-

mniane obliczenia zapisano w pliku pre-

processor.xls . Aby go otworzyć, należy

oczywiście dysponować komputerem z za-

instalowanym programem Excel. Arkusz po

otwarciu ustawia się na pierwszej zakładce,

w której jest umieszczona instrukcja posługi-

wania się kalkulatorem. W drugiej zakładce

o nazwie dei nes_h ( rys. 6 ) automatycznie

jest generowany potrzebny kod. Należy pa-

miętać, aby modyi kować tylko żółte pola!

W pierwszym polu ustawia się typ mikro-

kontrolera, następnie wielkość sekcji bo-

otloadera (w słowach!). W kolejnych trzech

polach należy wpisać oznaczenie portu, re-

jestru pin oraz numer pinu, dzięki któremu

bootloader będzie się włączał. Chodzi o to,

że po włączeniu zasilania lub zerowaniu

Rys. 6.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 12/2009

Samoprogramowanie

Samoprogramowanie AVR

Rys. 8.

rys. 8 . Po dokonaniu tych rzeczy zostaje już

tylko zaprogramowanie pamięci Flash.

Rys. 7.

Zasada działania

Teraz możemy już odłączyć programator

i wypróbować samoprogramowanie. Po pod-

łączeniu układu do portu szeregowego należy

go wyzerować, podając jednocześnie „0” na

zadeklarowaną wcześniej nóżkę mikrokontro-

lera. Teraz trzeba uruchomić program Avr-Osp

II lub z Avr Studio program AVR prog (menu

Tools–>AVR prog ). Programy same wykrywają,

jaki układ jest podłączony. Oba programy są

bardzo intuicyjne, dlatego nie będę opisywał

ich obsługi. Wszystko sprowadza się do otwar-

cia pliku hex i naciśnięcia przycisku Write lub

Program . Programy weryikują zapisaną pa-

mięć, dlatego mamy pewność, że pamięć Flash

lub EEPROm została dobrze zaprogramowana.

Paweł Klaja, pklaja@o2.pl

program sprawdza, czy na tym wejściu mi-

krokontrolera jest stan „0”, jeśli tak, to włą-

cza boot loader, jeśli nie, to skacze do sekcji

aplikacji. W kolejnym polu można ustalić

wartość kwarcu jakim jest taktowany mikro-

kontroler, wartość podajemy w hercach, na-

leży zdeiniować, z jaką prędkością ma dzia-

łać port szeregowy (ale jeśli ustawimy inną

niż 115.200, to bootloader nie będzie już

mógł wspólpracować z AVR Studio, pozosta-

nie „tylko” Avr-Osp II). Po ustawieniu tych

wszystkich opcji należy skopiować wszystko

od wiersza 5 do 50, a następnie wkleić do

pliku deines.h zamiast danych, które tam są.

Dalszej koniguracji możemy dokonać w pli-

ku main.c (boczny panel w „folderze” Source

Files), programiści zaoferowali nam „regula-

cje” funkcjonalności bootloadera po linijce /*

Uncomment the following to save code spa-

ce */ można wyłączyć niektóre możliwości

programu, np. możliwość programowania

pamięci EEPROm. Dzięki temu możemy

zmniejszyć rozmiar programu i „zmieścić”

się w sekcji o rozmiarze 512 słów zamiast

1024 (bo tyle potrzeba na bootloader z peł-

ną funkcjonalnością). Przed kompilacją trze-

ba jeszcze zakomunikować linkierowi, aby

program nie znajdował się od adresu 0, lecz

od początku sekcji bootloadera. Robi się to

w następujący sposób: uruchamiamy z menu

Project–>Coniguration Options . Ukaże się

okienko, w którym należy wskazać typ pro-

cesora oraz w zakładce Custom Options dla

linkiera należy dodać następującą regułę –

Ttext=0x1800 , gdzie 0x1800 to adres po-

czątku sekcji bootloadera, np. można go

wziąć z pliku, w którym przygotowywało

się koniguracje ( preprocessor.xls ), na górze

można znaleźć następującą linikę: Z(CODE)

INTVEC, FAR_F,SWITCH, CODE=1800-1FFF.

To właśnie z niej można wziąć adres. Pod do-

konaniu tych zmian można już skompilować

program.

Wgranie bootloadera

Podłączamy procesor do równoległego

bądź szeregowego programatora. Nim wgra-

my program, trzeba jeszcze ustalić odpowied-

nie bity koniguracyjne, mianowicie chodzi

o ustawienie odpowiedniej wielkości sekcji

bootloadera oraz ustawienie bitu Bootrst

(Boot Reset Vector). Konigurację Fuse Bits

dla naszego przykładu możemy zobaczyć na

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 12/2009

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: