Atmel STK500 User guide [nl]
Bestnr. 15 39 88
AVR®
Starter Kit STK 500
Handboek voor gebruikers
Alle rechten, ook vertalingen, voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een automatische
gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, of op enige
andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van CONRAD ELECTRONIC BENELUX B.V.
Nadruk, ook als uittreksel is niet toegestaan. Druk- en vertaalfouten voorbehouden. Deze gebruiksaanwijzing voldoet aan de technische
eisen bij het in druk gaan. Wijzigingen in de techniek en uitvoering voorbehouden.
© Copyright 2006 by CONRAD ELECTRONIC BENELUX B.V.
Windmolenweg 42, 7548 BM Boekelo
Internet
: www.conrad.nl of www.conrad.be
2
Inhoudsopgave Pagina
Hoofdstuk 1
Introductie
1.1 Kenmerken van de Starter Kit 4
1.2 Ondersteuning voor apparatuur 5
Hoofdstuk 2
Het begin
2.1 Uitpakken van het systeem 6
2.2 Systeemvereisten 6
2.3 Snelstart 6
2.3.1 Verbinden van de hardware 7
2.3.2 Programmeren van het doel - AVR apparaat 8
Hoofdstuk 3
Beschrijving van de hardware 9
3.1 Beschrijving van de User LEDs 9
3.2 Beschrijving van de User schakelaars 10
3.3 Verbinden van LEDs en schakelaars 11
3.4 Poortaansluitingen 11
3.5 Beschrijving van de User RS232 interface 12
3.6 Beschrijving van de DataFlash pins 13
3.7 Doel sokkelgedeelte 15
3.7.1 ISP programmering 16
3.7.2 hoogspanningprogrammering 17
3.8 Jumperinstellingen 20
3.8.1 Doel Vcc instellingen, VTARGET 21
3.8.2 Analoog referentievoltage, AREF 22
3.8.3 Reset van de instellingen, RESET 23
3.8.4 Instellingen van de klok, XTAL1 en OSCSEL 25
3.8.5 BSEL2 jumper 27
3.8.6 PJUMP jumpers 27
3.9 Expansieaansluitingen 27
3.9.1 Beschrijving van de signalen 28
3.10 Prog Ctrl en Prog Data Headers 29
3.11 Overig 30
3.11.1 RESET drukknop 30
3.11.2 PROGRAM drukknop 31
3.11.3 Hoofdstroom LED 31
3.11.4 Doelstroom LED 31
3.11.5 Status LED 31
Hoofdstuk 4
Installeren van AVR Studio 31
3
Hoofdstuk 5
Gebruik van AVR Studio 32
5.1 Windows software 32
5.2 Opstarten van de Windows software 32
5.2.1 Starten van STK500 32
5.3 STK 500 User interface 32
5.3.1 “Programma” instellingen 33
5.3.2 “Zekeringen” instellingen 34
5.3.3 “Lockbits” instellingen 35
5.3.4 “Geavanceerd” instellingen 36
5.3.5 “Board” instellingen 37
5.3.6 “Auto” instellingen 38
5.3.7 Geschiedenisvenster 39
5.4 Commandolijn software 40
5.5 Parameters 41
5.6 Syntax voor ondersteunde apparaten 42
Hoofdstuk 6
“In-System” programmering van een extern doelsysteem 42
Hoofdstuk 7
Verhelpen van storingen 44
Hoofdstuk 8
Technische ondersteuning 45
Hoofdstuk 9
Voorbeelden van toepassingen 46
9.1 Gebruik van LEDs en schakelaars 46
Hoofdstuk 10
Garantieverklaring 47
4
Hoofdstuk 1
Introductie
Gefeliciteerd met de aankoop van de STK500 AVR® Flash MCU Starter Kit. De STK500 is een
complete beginnerset en ontwikkelingssysteem voor de AVR Flash microcontroller van Atmel Corporation. De kit is ontworpen om ontwerpers een snelle start te geven om codes op de AVR te
ontwikkelen en voor het maken van prototypes en het testen van nieuwe ontwerpen.
1.1 Kenmerken van de Starter Kit
•
Compatibel met de AVR® Studio
•
RS232 interface naar PC voor programmeren en controle
•
Geregelde stroomvoorziening voor 10 – 15V DC
•
Sokkels voor 8-pin, 20-pin, 28-pin en 40-pin AVR apparatuur
•
Parallelle en seriële hoogspanningsprogrammering van AVR onderdelen
•
Seriële “In-System” programmering (ISP) voor AVR onderdelen
•
“In-System” programmeur voor het programmeren van AVR onderdelen in extern doelsysteem
•
Herprogrammering van AVR onderdelen
•
8 druktoetsen voor algemeen gebruik
•
8 LEDs voor algemeen gebruik
•
Alle AVR I/O ports gemakkelijk toegankelijk via Pin header aansluitingen
•
Extra RS232 port voor algemeen gebruik
•
Uitbreidingsaansluitingen voor plug -in modules en prototype gebied
•
“On-board” 2-Mbit DataFlash® voor niet-vluchtige data -opslag.
De STK500 wordt ondersteund door AVR studio, versie 3.2 of nieuwer. Voor de laatste informatie
hierover en over andere AVR producten kunt u het document “avrtools.pdf” nalezen; deze gids
vindt u in het AVR – gedeelte van de Atmel website.
5
Figuur 1-1
STK500
1.2 Ondersteuning voor apparatuur
De systeemsoftware heeft op dit moment ondersteuning voor de volgende apparatuur in alle snelheidsgraden:
AT90S1200
AT90S2313
AT90S2323
AT90S2333
AT90S2343
AT90S4414
AT90S4433
AT90S4434
AT90S8515
AT90S8535
ATmega161
ATmega163
ATtiny11
ATtiny12
ATtiny15
ATtiny28
Ondersteuning voor nieuwe AVR apparatuur kan toegevoegd worden in nieuwe versies van AVR
Studio. De nieuwste versie van AVR Studio is altijd beschikbaar via www.atmel.com.
6
Hoofdstuk 2
Het begin
2.1 Uitpakken van het systeem
De Starter Kit bevat:
•• STK500 starter kit evaluatieboard
•• Kabels voor STK500:
(2 x) 10-draads kabels voor I/O ports en parallel mode programmering
(1x) 6-draads kabel voor “in-system” programmering
(4x) 2-draads kabel voor UART en DataFlash aansluitingen
••
9-pins RS232 kabel
••
DC stroomkabel
••
Atmel CD-ROM met datasheets en software
••
AT90S8515-8PC sample microcontroller
2.2 Systeemvereisten
De minimum vereisten voor hardware en software zijn:
•• 486 processor (Pentium® wordt aanbevolen)
•• 16 MB RAM
•• 7 MB vrije ruimte op harde schijf
••
Windows® 95, Windows 98, Windows NT® 4.0 of hoger, of Windows 2000
••
115200 baud RS-232 port (COM port)
••
10 – 15V DC stroomvoorziening, 500 mA min.
2.3 Snelstart
De STK500 wordt geleverd met een AT90S8515-8PC microcontroller in de sokkel gemerkt
SCKT3000D3. De jumper –instellingen af fabriek maken het de microcontroller mogelijk te werken
vanuit de klokbron en voltageregelaar op het STK500 board.
De microcontroller is geprogrammeerd met een testprogramma dat de LEDs schakelt. Om het
programma te testen, moet u er zeker van zijn dat de microcontroller correct geplaatst is en dat de
nok op de microcontroller overeenkomt met de nok op de sokkel.
Gebruik de meegeleverde 10-pin kabels om de aansluiting gemerkt “PORTB“ met de aansluiting
gemerkt “LEDS” te verbinden, en verbind de aansluiting gemerkt “PORTD” met de aansluiting gemerkt “SWITCHES”. U ziet de aansluitingen in afb. 2-1.
U heeft een externe 10 – 15V DC stroomvoorziening nodig. Het invoercircuit is een volledige
brugomvormer en de polariteit van het invoervoltage kan gekozen worden met óf positieve óf
negatieve centrale aansluiting. Verbind de stroomkabel met een stroomvoorziening en met de
STK500. Voorzie de stroomaansluiting van10 – 15V DC. De stroomschakelaar schakelt de hoofdstroom van de STK500 aan en uit. De rode LED brandt als er stroom aanwezig is, en de status
7
LEDs gaan van rood, via geel, naar groen. De groene LED geeft aan dat de doel V
cc
aanwezig is.
Het programma dat nu in de AT90S8515 loopt zal reageren op ingedrukte schakelaars door de
LEDs te schakelen.
Fig. 2 – 1
Instellingen af fabriek van de STK500.
De starter kit kan geconfigureerd worden voor verschillende klok – en stroombronnen. Een complete beschrijving van de jumperinstellingen wordt uitgelegd in paragraaf 3.8 en op de achterkant
van de starter kit.
2.3.1 Verbinden van de hardware
Fig. 2 – 2
Verbinding met de STK500
Om de AT90S8515 te programmeren, verbindt u de 6-draads kabel met de ISP6PIN aansluiting
en de SPROG3 doel ISP aansluiting zoals te zien is in figuur 2 – 1. Paragraaf 3.7.1 beschrijft de
verbindingen van de programmeerkabels.
Verbind een seriële kabel met de aansluiting “RS232 CTRL” op het evaluatieboard en met een
COM port op de PC zoals te zien is in figuur 2 –2. Installeer AVR studio software op de PC.
8
Instructies over hoe AVR studio te installeren en te gebruiken worden gegeven in hoofdstuk 5. Als
AVR Studio gestart wordt, zal het programma automatisch detecteren met welke COM port de
STK500 is verbonden.
2.3.2 Programmeren van het doel – AVR apparaat
De STK500 wordt aangestuurd vanuit AVR studio, versie 3.2 en hoger. AVR Studio is een geïntegreerde ontwikkelingsomgeving (IDE) voor het ontwikkelen van en het opsporen en verwijderen
van fouten in AVR toepassingen. AVR Studio bevat gereedschap voor projectbeheer, een editor
voor het bronbestand, een simulator, een in –circuit emulator interface en een programmeer –
interface voor de STK500.
Om een hex file in het doel -AVR apparaat te programmeren, kiest u “STK500” uit het “Tools”
menu in AVR Studio.
Kies het AVR doelapparaat uit het keuzemenu op het “Program” tabblad en ga naar het bestand
“Example” dat zich in het AVR Studio installatiebestand bevindt. Kies de “example1.hex” file.
Klik op de ”wissen” (erase) toets, gevolgd door de “Program” toets. De status LED wordt nu geel
terwijl dit gedeelte wordt geprogrammeerd, en als de programmering met succes is beëindigd,
wordt de LED groen. Als het programmeren niet succesvol beëindigd is, zal de LED rood oplichten
na het programmeren. Zie het hoofdstuk “Verhelpen van fouten” in hoofdstuk 7.
Figuur 2 – 3
AVR Studio STK500 programmeermenu
De volledige beschrijving van het gebruik van de STK500 interface in AVR Studio wordt gegeven
in hoofdstuk 5.
9
Hoofdstuk 3
Beschrijving van de hardware
Figuur 3 – 1.
Onderdelen van de STK500
3.1 Beschrijving van de User LEDs
De STK500 Starter Kit bevat o.a. 8 gele LEDs en 8 druktoetsschakelaars. De LEDs en schakelaars zijn met elkaar verbonden voor het opsporen en verwijderen van aansluitingen die zijn afgescheiden van de rest van het board.Ze kunnen verbonden worden met de AVR apparatuur d.m.v.
de meegeleverde 10-draads kabel met de pinaansluiting van de AVR I/O ports. Figuur 3 – 4 laat
zien hoe de LEDs en schakelaars met de I/O port aansluitingen verbonden kunnen worden. De
kabels dienen direct verbonden te worden van de port aansluiting naar de LED - of schakelaaraansluiting. De kabel moet niet verdraaid worden. Een rode draad op de kabel geeft pin 1 aan.
Zorg er voor dat deze is verbonden met pin 1 van elk van de aansluitingen. Figuur 3 – 2 laat zien
hoe de LED controle uitgevoerd wordt. Deze oplossing zal dezelfde hoeveelheid licht van de LED
afgeven voor alle doelvoltages van 1.8V tot 6.0V.
10
Figuur 3 – 2
Uitvoering van LEDs en LED aansluitingen
Opm.: De AVR kan genoeg stroom leveren of opnemen om een LED direct aan te sturen. In het
STK500 ontwerp worden een transistor en twee weerstanden gebruikt om de LED dezelfde
hoeveelheid licht te laten geven, wat het doelvoltage (VTG) ook moge zijn, en de LEDs uit
te schakelen als de VTG ontbreekt.
3.2 Beschrijving van de gebruikersschakelaars
De schakelaars die verbonden zij n met de debug aansluitingen zijn uitgevoerd zoals te zien is in
figuur 3 – 2.
Als er een schakelaar ingedrukt wordt, gaat de corresponderende SWx omlaag, als de schakelaar
losgelaten wordt resulteert dat in VTG (doelvoltage) op de desbetreffende schakelaaraansluiting –
verbinding. Het geldige doelvoltage –bereik is 1.8V < VTG < 6,0V.
Figuur 3 – 3
Uitvoering van schakelaars en schakelaaraansluitingen
Opm.: In de AVR kunt u interne pull-ups installeren op de invoer –pins, waardoor de noodzaak
verdwijnt voor een externe pull-up op de druktoets. In het ontwerp van de STK500 hebben
we een externe 10K pull-up toegevoegd, om alle gebruikers een logische “1” te geven op
SWn als de druktoets niet ingedrukt wordt. De 560R weerstand beperkt de stroom die naar
de AVR gaat.
11
3.3 Verbinden van LEDs en schakelaars
Figuur 3 – 4
Verbinden van LEDs en schakelaars met I/O port aansluitingen
Elke I/O port van de AVR kan verbonden worden met de LEDs en schakelaars door de 10-draads
kabels te gebruiken. De aansluitingen worden voorzien van VTG (doel Vcc) en GND draden naast
de signaaldraden.
3.4 Poort aansluitingen
De pin -out voor de I/O poort wordt uitgelegd in figuur 3 –5. De vierkante markering geeft pin 1
aan.
Figuur 3 – 5
Algemene pin –out van de I/O port aansluitingen
De PORTE/AUX aansluiting heeft naast de PORTE pins nog een aantal speciale signalen en
functies. U ziet de pin –out van deze aansluiting in figuur 3 – 6.
Figuur 3 – 6
Pin –out van port E aansluiting
12
De speciale functies van deze port zijn:
••
PE0 – PE2:
Tabel 3 – 1:
Port E aansluiting
Atmega161
AT90S4414/AT90S8515
PE0
PE0/CP/INT2
ICP
PE1
PE1/ALE ALE
PE2
PE2/OC1B OC1B
•
REF:
Analoog referentievoltage. Deze pin is verbonden met de AREF pin op apparaten
die een aparte analoge referentiepin hebben.
•
XT1:
XTAL 1 pin. Het interne hoofdkloksignaal naar alle sokkels. Als de XTAL1 jumper
losgemaakt wordt, kan deze pin gebruikt worden als extern kloksignaal.
•
XT2:
XTAL 2 pin. Als de XTAL1 jumper losgemaakt wordt, kan deze pin gebruikt worden
voor een extern kristal met de XT1 pin.
De aansluitingen voor de LEDs en schakelaars gebruiken dezelfde pin –out als de I/O poort aansluitingen. De pin –out van de schakelaaraansluiting wordt uitgelegd in figuur 3 – 7 en de pin –out
voor de LED aansluiting wordt uitgelegd in figuur 3 – 8. De vierkante markering geeft pin 1 aan.
Figuur 3 – 7.
Pin –out van de schakelaaraansluiting
Figuur 3 – 8.
Pin –out van de LED aansluiting
3.5 Beschrijving van de User RS232 interface
De STK500 heeft twee RS232 ports. Eén RS232 port wordt gebruikt voor de communicatie met
AVR Studio. De andere RS232 kan worden gebruikt voor de communicatie tussen de doel AVR
microcontroller in de sokkel en een seriële poort van de PC verbonden met de RS232. Om de
RS232 te gebruiken, moeten de UART pins van de AVR fysiek worden verbonden met de RS232.
De 2-pins aansluiting gemerkt “RS232 SPARE” kan worden gebruikt om de RS232 omvormer te
verbinden met de UART pins op de doel AVR microcontroller in de sokkel. Gebruik de 2-draads
kabel om de UART pins te verbinden met de RS232. De aansluiting wordt getoond in figuur 3 – 9.
Het blokschema van de RS232 aansluiting ziet u in figuur 3 – 10.
13
Figuur 3 – 9
Aansluiting van I/O ports met UART
Figuur 3 – 10
Schema van de UART pin aansluitingen
3.6 Beschrijving van de DataFlash pins
De STK500 is voorzien van een AT45D021 2-Mbit Dataflash voor niet-vluchtige dataopslag. Een
DataFlash is een hooggevoelig Flash geheugen met een SPI seriële interface. Een gedetailleerde
datasheet van de DataFlash is te verkrijgen via de DataFlash geheugensectie van de Atmel CDROM of van de Atmel website.
De DataFlash kan verbonden worden met de I/O pins van de microcontroller sokkels. De 4-pins
aansluiting gemarkeerd met “DATAFLASH” kan gebruikt worden om de SPI interface van de
DataFlash te verbinden met de I/O pins op de doel AVR microcontroller in de sokkel. 2-draads
kabels zijn inbegrepen bij de STK500 om de DataFlash te verbinden met de I/O pins. De meegeleverde 10-draads kabel kan ook gebruikt worden als de DataFlash is verbonden met de hardware
SPI interface op PORTB van de AVR microcontroller. De aansluiting van de I/O ports is te zien in
figuur 3 – 13. Het blokschema van de DataFlash aansluiting ziet u in figuur 3 – 14, voor de aansluiting van de DataFlash met de AVR hardware SPI interface. De SPI pin –out is te zien in figuur
3 – 11 en 3 – 12.
14
Figuur 3 – 11
PORTB SPI pin –out (40-pins delen)
Figuur 3 – 12
PORTB SPI pin –out (28-pins analoge delen)
Figuur 3 - 13
Aansluiting van de I/O pins met DataFlash voor AT90S8515
Figuur 3 – 14
Schema van de DataFlash aansluitingen
15
3.7 Doel sokkelgedeelte
De programmeermodule bestaat uit de 8 sokkels in het witte gedeelte in het midden van de Starter
Kit. De doel AVR apparaten kunnen in deze sokkels geplaatst worden voor het programmeren en
de sokkels kunnen gebruikt worden bij de toepassing.
Opm.:
Er mag slechts één AVR apparaat tegelijk in de sokkels geplaatst worden.
Het AVR Flash geheugen wordt gegarandeerd nog steeds correct te zijn na 1.000 programmeerbewerkingen; de typische levensduur van het Flash geheugen is veel langer.
Opm.:
Als u een AVR apparaat in de sokkel plaatst, let dan goed op de richting van het apparaat.
De nok aan de korte kant van het onderdeel moet overeenkomen met de nok op de sokkel. Als het
apparaat er verkeerd om in wordt geplaatst, kan het apparaat en zelfs de hele Starter Kit vernield
worden.
Het sokkelgedeelte wordt zowel gebruikt voor het laten werken van toepassingen als voor het programmeren van doelapparatuur.
Figuur 3 – 15
De STK500 programmeermodule
Het onderdeel in de sokkel kan in het systeem geprogrammeerd worden vanuit AVR Studio met
twee verschillende methodes:
1. AVR In-System Programming (ISP), waarbij de onderdelen normaal voltage krijgen toegevoerd.
2. Hoogspanningsprogrammering (HVP), waarbij het voedingsvoltage altijd 5V is.
Vier algemene netten (VTARGET, RESET, XTAL1 en AREF) kunnen met het sokkelgedeelte verbonden worden.
De volgende secties beschrijven hoe u beide programmeermethodes dient te gebruiken. Voor
instructies hoe u AVR studio programmeersoftware moet gebruiken, zie hoofdstuk 5, “Gebruik
AVR Studio”.
Loading...