AT89용 병렬 프로그래머. 계획, 설명

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AT89용 병렬 프로그래머. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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병렬 프로그래밍 인터페이스를 갖춘 MSC-51 호환 Atmel AT89C 시리즈 마이크로컨트롤러는 광범위한 기능과 상대적으로 저렴한 가격으로 무선 아마추어의 관심을 끌고 있습니다. 불행하게도 오늘날 일반적인 많은 프로그래머들은 그들에게 적합하지 않습니다. 전문적인 것이 필요합니다. 이 기사의 저자는 Atmel의 권장 사항에 따라 하나를 생산했지만 CIS 기업에서 생산한 요소 기반을 사용했습니다.

수제 프로그래머를 개발할 때 가장 큰 문제는 마이크로 컨트롤러 프로그래밍 알고리즘을 알고 정확하게 따르는 것입니다. 칩 설계 회사에서 게시한 회로도와 소프트웨어를 사용하면 많은 놀라움을 피할 수 있습니다.

AT89S51, AT89S52, AT89S1051, AT89S2051, AT89S8252 마이크로 컨트롤러에 프로그램 코드를 로드하려면 Atmel에서는 [1]에 설명된 장치를 권장합니다. 상대적인 복잡성(XNUMX개의 디지털 칩과 XNUMX개의 아날로그 칩)과 DOS에서 실행되는 적당한 소프트웨어는 모든 독점 알고리즘을 준수하는 프로그래밍의 신뢰성으로 보상되는 것 이상입니다.

그림에서. 그림 1은 주로 기본 요소 기반에서 "독점" 프로그래머와 다른 프로그래머의 다이어그램을 보여줍니다. DATA2 DATA5 라인을 통해 컴퓨터에서 수신된 정보는 DD1 디코더에서 나오는 C 입력의 음극 극성 펄스 감소에 따라 DD8-DD1 레지스터에 기록됩니다. DD3 레지스터와 DD4 레지스터의 일부는 13비트를 저장합니다. 마이크로 컨트롤러의 내부 메모리 셀 주소(DD5) - DD2 및 주소 없는 비트 DD4 - 제어 코드에서 이 셀에 쓰기 위한 데이터 바이트. 전원이 켜지면 R13C1 회로는 레지스터 DD2를 초기 상태로 되돌려 프로그래밍 가능한 마이크로 컨트롤러 메모리 내용의 우발적인 왜곡을 방지합니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

DD6 버스 드라이버는 마이크로컨트롤러 출력에서 DATA1-DATA8 라인으로 데이터를 전송하는 데 사용됩니다. LPT 포트가 출력될 때 DD6 칩의 출력이 활성화되어서는 안 됩니다. 이는 마이크로 회로의 제어 입력에서 활성화 신호를 생성하는 프로그램에서 고려됩니다.

저항 R1-R12는 LPT 포트 라인의 신호 강하에 수반되는 "링잉"을 줄이고 과부하로부터 보호합니다. 포트 라인에 연결된 컴퓨터 요소의 출력과 프로그래밍 가능한 마이크로 회로 자체를 포함한 일부 프로그래머 요소의 출력이 높은 임피던스 상태에 있을 때 DR1-DR3 세트의 저항은 해당 회로에서 높은 논리 레벨을 유지합니다. .

프로그래밍 가능한 마이크로 회로는 DIP-89 패키지의 AT1051S89, AT2051S89, AT4051S20 - XS1의 두 패널 중 하나에 설치됩니다. DIP-89 하우징의 AT51C40 및 기타 - XS2. 프로그래밍 중에 XS1 패널에 설치된 마이크로 컨트롤러의 내부 클럭 생성기가 작동하려면 커패시터 C6 및 C4가 있는 5MHz 주파수의 석영 공진기 ZQ2이 필요합니다. XS1 패널에 설치된 제품에는 공진기가 필요하지 않습니다. 이 패널의 핀 5는 소프트웨어에 의해 생성된 클럭 펄스를 수신합니다.

프로그래머의 커넥터 X1에 대한 공급 전압은 외부 소스에서 공급됩니다. 예를 들어 SEGA Mega Drive-M 비디오 콘솔의 네트워크 어댑터일 수 있습니다. 정격 부하(1A)에서 출력 전압은 11V를 초과하지 않지만 프로그래머가 소비하는 전류 70~90mA에서는 14~15V로 증가합니다.

마이크로 회로(프로그래밍 가능한 회로 포함)에 전원을 공급하기 위한 5V 전압은 DA1 통합 안정기를 사용하여 얻습니다. 버스 드라이버 DD2의 핀 18에서 낮은 논리 레벨의 안정기 DA7 출력 전압은 12V입니다. 정확한 값은 트리밍 저항 R21을 사용하여 설정됩니다. 핀 18의 높은 논리 레벨에서 열린 트랜지스터 VT2는 다른 트리밍 저항 R21를 R19과 병렬로 연결하여 DA2 안정기의 출력 전압을 5V로 감소시킵니다.

DD18 핀 7의 하이 레벨을 로우로 변경한 후 안정기 출력의 전압 상승률은 커패시턴스와 커패시터 C14에 따라 달라집니다. 커패시턴스가 너무 크고 제어 컴퓨터의 작동 속도가 높으면 몇 가지 더 낮은 마이크로컨트롤러의 플래시 메모리 셀에 오류가 발생하여 프로그래밍되었을 수 있습니다.

DA2 안정기의 출력 전압은 XS31 패널의 핀 2(EA/VPP)에 직접 공급되고 트랜지스터 VT1의 스위치를 통해 XS1 패널의 핀 1(RST/VPP)에 공급됩니다. 12V 전압에서는 DD16 레지스터의 핀 2의 논리 레벨에 관계없이 키가 열리고 5V에서는 이 레벨이 낮은 경우에만 열립니다.

HL2 LED의 밝기가 감소하면 DA5 출력의 전압이 2V이고 프로그래밍 가능한 마이크로 회로가 메모리에서 코드를 읽는 모드에 있음을 나타냅니다. 메모리 지우기 및 쓰기 모드에서는 전압이 12V로 증가하고 LED 밝기가 눈에 띄게 증가합니다. 이는 12V가 필요하지 않은 마이크로컨트롤러를 제외한 모든 마이크로컨트롤러에 해당됩니다. 1핀 마이크로컨트롤러를 프로그래밍할 때 HLXNUMX LED도 켜집니다.

프로그래머의 X2 플러그는 최대 2m 길이의 케이블을 사용하여 IBM 호환 컴퓨터의 LPT 포트 소켓에 연결됩니다.컴퓨터에서 LPT 포트(ECP/EPP)의 확장 작동 모드를 활성화해야 합니다. 최신 시스템 장치에서는 기본적으로 작동합니다. 그렇지 않은 경우 컴퓨터가 부팅될 때 BIOS SETUP 프로그램을 실행하여 포트 모드를 변경할 수 있습니다(메뉴 항목 "Integrated Peripherals" - "Parallel Port Mode").

세부 사항 및 건설

프로그래머는 140x140mm 크기의 양면 인쇄 회로 기판에 조립됩니다. DA1 안정기는 최소 20cm2 면적의 방열판에 설치됩니다. 표면 장착 장착을 사용하여 브레드보드에 프로그래머를 조립할 수도 있습니다. 커패시터 C4, C5 및 석영 공진기 ZQ1은 XS18 패널의 핀 19, 2에 최대한 가깝게 위치해야 합니다. 미세 회로 DD1(핀 13-15), DD2(핀 8) 및 DD7(핀 15, 17)의 자유 입력은 공통 핀 또는 전원 핀에 연결되어야 합니다. 이렇게 하면 장치의 잡음 내성이 향상됩니다.

모든 디지털 초소형 회로는 예를 들어 권장 사항 [555]을 사용하여 K1533, KR2 시리즈의 기능적 유사품 또는 수입품으로 교체할 수 있습니다. 트랜지스터 VT1, VT2 - 모든 저전력 해당 구조, 바람직하게는 개방형 트랜지스터의 콜렉터-이미터 섹션에서 최소 전압 강하를 갖습니다.

트리머 저항 R19, R21 - SPZ-19A. 저항 세트 DR1-DR3 - HP1-4-9M은 HP1-4-8M, 외국 9A 시리즈 또는 정격 다이어그램에 표시된 해당 수의 일반 소형 저항으로 교체할 수 있습니다. 저항기 R1-R12는 X2 플러그 하우징 내부에 배치할 수 있습니다.

패널 XS1 및 XS2는 반복적인 칩 삽입 및 제거를 견뎌야 합니다. 접점 행 사이의 거리가 7,5mm(XS1) 및 15mm(XS2)인 칩용으로 설계된 ZIF 패널(설치력 없음)을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 범용 패널도 적합하므로 "좁은" 및 "넓은" 미세 회로를 모두 설치할 수 있습니다.

ZIF 패널이 다른 모든 프로그래머 부품을 합친 것보다 몇 배 더 비싸다는 점을 고려하면 보드는 기존 패널을 설치하기 위한 접촉 패드를 제공하며, 바람직하게는 콜릿 접점을 사용합니다. 평면 접점이 있는 가장 저렴한 패널을 사용하는 것은 바람직하지 않습니다. 수많은 칩 교체 후에 이러한 접점은 신뢰성을 잃습니다.

형성

프로그래머는 컴퓨터에 연결하지 않고 프로그래밍 가능한 칩 없이 처음으로 켜집니다. 우선, 안정기 DA13,5, DA15,5의 입력에서 5 ... 0,1V, 출력에서 1 ± 2V의 전압이 있는지 확인하십시오. 후자의 경우 트리밍 저항 R19를 사용하여 원하는 값을 설정합니다.

DD1 마이크로 회로의 핀 10과 6을 연결할 때 핀 3, 5, 7, 9, 12, 14, 16, 18의 전압은 5에서 3...4V로 감소해야 합니다. 그렇지 않은 경우 설치 오류가 있거나 DD6 칩에 결함이 있습니다.

추가 테스트를 위해 프로그래머를 컴퓨터에 연결하십시오. 프로그래머가 작동할 때 LPT 포트 라인의 신호는 오실로스코프 화면에서 상당히 혼란스러워 보이며 모양으로 장치의 서비스 가능성을 판단하기 어렵습니다. 테스트 프로그램을 실행하는 것이 좋습니다 atmelst.exe. 화면에 나타나는 요청에 응답하여 프로그래머가 연결된 LPT 포트 번호(1 또는 2)를 입력하면 모니터 화면이 그림 2와 같은 형식을 취합니다. XNUMX.

AT89용 병렬 프로그래머

이 프로그램은 2개의 레지스터 DD5-DD3 중 하나에 대한 액세스를 제공하므로 여기에 0비트 바이너리 코드를 쓸 수 있습니다. 권장되는 작업 순서는 화면 하단의 텍스트로 표시됩니다. 예를 들어, 제어 코드의 통과를 확인하려면 화면에서 "테스트 신호 F2, C2-C1" 줄을 선택하고 오실로스코프 또는 전압계를 사용하여 DD8 마이크로 회로 출력의 논리 레벨을 확인해야 합니다. 해당 키 FXNUMX-FXNUMX을 누르면 모두 낮고 높음으로 변경되어야 합니다.

비트의 상태를 조작함으로써 회로에 따라 프로그래머 회로를 통한 신호의 통과를 확인합니다. 예를 들어, DD19 핀 2(레지스터의 최상위 비트)의 로우 레벨은 DD18 핀 7의 하이 레벨 및 DA5 안정기 출력의 2V 전압과 일치해야 합니다. F8 키를 누르면 전압이 12V로 증가하고 동시에 HL2 LED의 밝기도 증가해야 합니다. F8 키를 다시 누르면 전압과 밝기가 이전 값으로 돌아갑니다.

다른 레지스터와 출력에 연결된 회로도 비슷한 방식으로 검사합니다.

프로그램 작성

무료 Atmel 프로그래머 유지 관리 패키지는 해당 웹사이트에서 찾을 수 있습니다. 패키지에 포함된 프로그램은 "전용" 프로그래머와 제공 프로그래머 모두를 제어하는 데 적합합니다. 그러나 Russified 프로그램을 사용하는 것이 더 좋습니다 at89.exe. 도움을 받으면 AT89S89, AT4051S89, AT55S89, AT51S89, AT52S89(독점 패키지에 "포함되지 않음")을 포함하여 병렬 인터페이스를 사용하여 AT53 시리즈의 모든 마이크로컨트롤러를 프로그래밍할 수 있습니다.

이 프로그램은 서명(영구 메모리에 특별히 기록된 89~0바이트)을 분석하여 패널 중 하나에 설치된 마이크로 컨트롤러의 유형을 자동으로 결정합니다. ATXNUMX 제품군의 마이크로 컨트롤러 서명 목록이 표에 나와 있습니다. 모든 서명 바이트가 XNUMXFFH와 같으면 패널에 마이크로컨트롤러가 없거나 결함이 있거나 프로그래머의 전원이 켜지지 않은 것입니다.

AT89용 병렬 프로그래머

프로세스를 제어하는 데 사용되는 프로그래밍 알고리즘과 키 목록은 변경되지 않습니다. 권장 운영 환경은 MS DOS입니다. Windows 사용자는 먼저 MS DOS 모드에서 컴퓨터를 재부팅하거나 파일 속성에서 이 모드를 설정하여 프로그램을 실행해야 합니다. 그렇지 않으면 확인 오류 메시지가 멈출 때까지 미세 회로 프로그래밍을 연속으로 XNUMX~XNUMX회 반복해야 합니다.

전체 프로그래밍 프로세스는 10~15분 미만이 소요되며, FLASH 메모리의 실제 로딩에는 최대 XNUMX~XNUMX초가 소요됩니다. 모니터 화면에 목록이 표시되는 명령은 라틴 알파벳 문자가 있는 키를 눌러 제공됩니다. 대소문자(대소문자)는 중요하지 않습니다.

데이터가 마이크로컨트롤러의 메모리에 로드될 바이너리 파일의 이름은 "파일 읽기" 명령을 실행한 후에 입력됩니다. 이 메모리의 내용은 이전에 읽고 비슷한 파일에 저장할 수 있습니다("파일에 쓰기" 명령). 파일의 데이터로 메모리 내용을 확인할 때("파일로 확인" 명령) 다음과 유사한 메시지가 화면에 나타날 수 있습니다.

셀 FLASH 039A = FF?! 6B

이는 주소 39AN에 있는 마이크로 컨트롤러의 FLASH 메모리 셀(프로그램 메모리)에 파일에 지정된 0ВН 대신 코드 6FFH가 기록된다는 것을 의미합니다.

안정기 DA2 교체

저전력 네트워크 어댑터와 감소된 네트워크 전압으로 전원을 공급하는 경우 프로그래머에게 12~13V만 공급할 수 있습니다. DA1 안정기의 경우 이러한 상황이 유리합니다(더 적은 전력이 소비됩니다). 그러나 DA2 안정 장치는 작동 모드를 종료할 수 있으며 그 결과 프로그래밍 가능한 마이크로 컨트롤러에 공급되는 전압이 허용되는 11,5V 아래로 떨어집니다. 경험에 따르면 Atmel 마이크로 회로는 10,5V에서 성공적으로 프로그래밍되었습니다. 그러나 이는 보장할 수 없습니다.

안정기(많은 컴퓨터 마더보드에서 사용 가능)에 National Semiconductor의 KR1184EN2 칩 또는 프로토타입 LP2951CL을 사용하는 경우 공급 전압을 11,8V로 줄여 프로그래머의 안정적인 작동을 달성할 수 있습니다.

스태빌라이저는 그림 3에 표시된 다이어그램에 따라 조립됩니다. 1, 그림에 표시된 것과 연결하십시오. 2 점 A, B 및 C. 마이크로 회로 DA2, 트랜지스터 VT18, 저항기 R21-R14 및 커패시터 CXNUMX는 프로그래머에서 제외되어야 합니다.

AT89용 병렬 프로그래머

다이오드 VD1(그림 3 참조)은 A 지점에서 높은 논리 레벨에서 닫혀 있으며 5±0,03V의 출력 전압은 DA1 칩 내부에 있는 정밀 전압 분배기에 의해 설정됩니다. A 지점의 레벨이 낮으면 다이오드가 열리고 저항 R1과 R2는 내부 분배기의 암 중 하나를 바이패스합니다. 출력 전압은 12V로 증가합니다(트리밍 저항 R2에 의해 조정됨). 커패시터 C1은 과도 프로세스 중에 전압 서지를 억제합니다. 커패시턴스(그림 14의 커패시터 C1와 유사)가 너무 커서는 안 됩니다.

KR1184EN2 마이크로 회로에는 내부 출력 전압 감소 감지기가 있으며, 이는 설정 값의 5% 이상 감소할 때 트리거됩니다. 결과적으로 트랜지스터 VT1이 열리고 LED HL1이 켜집니다. 출력의 부하 용량이 작기 때문에 저항 R4의 값을 줄일 수 없습니다.

KR1184EN2(LP2951CL) 칩을 구매할 수 없는 경우 DA2 칩의 안정 장치(그림 1 참조)를 그림 4에 회로가 표시된 장치로 교체할 수 있습니다. 0,15. 부하 전류 0,2mA에서 최소 전압 강하는 20~4V입니다. 다이어그램에 표시된 저항 R5 값을 가진 트랜지스터 VT50의 콜렉터 전류는 XNUMXmA를 초과할 수 없으므로 이 트랜지스터를 방열판에 설치할 수 없습니다.

AT89용 병렬 프로그래머

A 지점의 낮은 논리 레벨에서 트랜지스터 VT1은 개방되고 안정기의 출력 전압은 12V(트리밍 저항 R1에 의해 조정됨)입니다. 높은 레벨에서 트랜지스터가 닫히면 5V로 감소합니다. 저항기 R7 및 R8은 공칭 값에서 1% 이하의 최대 편차를 가지거나 그러한 정확도로 선택되어야 합니다. KR142EN19 마이크로 회로는 수입된 아날로그 TL431CLP로 교체할 수 있습니다.

프로그래머의 인쇄 회로 기판의 프로그램 및 도면

문학

개인용 컴퓨터를 사용하여 AT89C51 /C52/LV51 /LV52/C1051 /C2051을 프로그래밍합니다. -
AT89 시리즈 프로그래머 인터페이스 -
Ryumik S. 독점 프로그래머의 마이크로 회로 교체. - 라디오미르. 당신의 컴퓨터, 2003년, No. 5, p. 32-34.

저자: S.Ryumik, Chernihiv, 우크라이나

다른 기사 보기 섹션 마이크로 컨트롤러.

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