AVR ICPII-V24/USB Portable

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1 Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB Programmer AVR ICPII-V24/USB Portable Copyright by E-LAB Computers WEB: Tel: 07268/ Fax: 07268/

2 Einleitung In-Circuit Programmierung (ISP oder JTAG) ist die Technik der Zukunft für Klein- und Mittel-Serien elektronischer Baugruppen mit Prozessoren. Vor allen Dingen bei SMD-Bauteilen stellt sich das Problem der Programmierung, da hier eine Vielfalt von teueren und speziellen Adaptern notwendig ist. Ein weiterer Vorteil von ISP/JTAG im Zusammenhang mit dem AVR ist die fast beliebige Reprogrammierbarkeit der CPU s. Der vorliegende ICP-Programmer zeichnet sich durch kompakte Grösse, komfortable Software und die Möglichkeit der Fernsteuerung aus. Dieses Handbuch gilt nur für Flash-File Version ICPII-V24 und ICPII-USB Eigenschaften Anschluss an den PC über die serielle Schnittstelle (Option USB) ACCU Betrieb des Gerätes mit Ladeteil, Schutz vor Überladung und Tiefentladung Kein Netzteil erforderlich. Gerät wird vom ACCU, der Schnittstelle des PC s oder vom Target versorgt. Standby ca. 40uA Automatische Anpassung an die Spannung der Ziel-CPU (2.7-6Volt, ca. 17mA) Komfortable und umfangreiche Software Software läuft unter Win98/2000/NT/XP USB Version nur mit Win2000 und XP Programmierstart fernsteuerbar Kleines und handliches Gerät ca. 130x70x25mm Neue CPU-Typen können problemlos selbst über Ascii-Dateien definiert werden 2Mbyte Flash Filesystem. Files und Operationen werden auf einem 2x16 LCD Display angezeigt bis zu 255 Dateien in bis zu 10 Directories Dateigrösse bis zu 1MByte Hexfiles werden vom PC in den Programmer geladen und gespeichert CPU Typ, Fusebits etc werden vom PC aus eingestellt. Programmierer kann von Target zu Target getragen werden ohne Daten Verlust. Passwort Schutz des Gerätes Separater Passwort Schutz der Directories Programmierbare Ausgangsspannung (Speisung) für das Zielsystem Volt 30mA/100mA Selbst Update mit neuer Firmware vom PC aus. JTAG programming support Unterstützung der gesamten AT89Sxx Familie Auch als Produktions Programmer Version einsetzbar 2 Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer

3 Anschlüsse Windows-98/NT/2000/XP ist Voraussetzung. USB Version nur mit Win2000 oder XP V24 Version Der E-LAB Programmierer wird an eine beliebige serielle Schnittstelle angeschlossen (COM1..COM8). Der 9-polige Stecker muss komplett belegt sein. Ein Anschluss nur RxD, TxD und GND ist nicht zulässig. Der Pin7/RTS und Pin4/DTR dient zur Stromversorgung bzw. Accu-Ladung. DTR erzeugt zusätzlich einen Hardware Reset, wenn er von +10Volt auf -10Volt und wieder zurück springt. USB Version Das mitgelieferte USB Kabel muss am PC angeschlossen werden. Die zugehörigen USB Treiber müssen einmal installiert werden. Bitte lesen Sie dazu das Kapitel USB-Treiber im Anhang. Der Programmer wird über den eingebauten ACCU mit Strom versorgt. Dieser wird entweder über die serielle Schnittstelle des PCs, den angeschlossenen Target oder das mitgelieferte Steckernetzteil geladen. Die Ladezeit beträgt max. 14 Stunden bei leerem ACCU. Die ACCU-Spannung wird überwacht. Ein Überladen oder Tiefentladung ist praktisch nicht möglich. Die interne Spannung beträgt 3.3Volt. Ist die Spannung der zu programmierenden CPU (Target) grösser, so wird deren Versorgung benutzt. Es dürfen keine niederohmige Lasten an den Programmierpins der CPU angeschlossen sein. Kondensatoren sind ebenfalls nicht erlaubt, besonders am Reset-Pin!! Achtung: Vor der ersten Inbetriebnahme unbedingt den ACCU mehrere Stunden mit dem beiliegen Netzgerät laden. Beachten Sie dazu das Kapitel ACCU-laden! Wenn das Display des ICP aus ist, kann dieser durch die Enter Taste oder den PC aufgeweckt werden. ISP Programmierung Die Belegung des 6-poligen ISP Steckverbinders (0.1inch male dual inline) entspricht einer Empfehlung von Atmel. Auf die entsprechende Pfostenleiste (Target) gesehen, ergibt sich folgende Beschaltung: CPU MISO(TxD) CPU SCLK /RES o1 2o o3 4o o5 6o VCC CPU MOSI(RxD) GND Achtung! Bei dem mega64/103/128 ist der Pin /PEN auf VCC zu legen. Diese megas benutzen TxD, RxD und SCLK zur Programmierung! TopView Der Pin1 der 6poligen Buchse des Programmers ist durch ein kleines Dreieck auf der Vorderseite markiert. Ein verpoltes Einstecken der Buchse des Programmers auf die Pfostenleiste des Targets kann zur Zerstörung des Programmierers führen! Die zulässige Betriebsspannung der Target CPU darf nicht kleiner 2.7V und nicht grösser 5.5V sein. Andauernde Kurzschlüsse auf einem oder mehreren der Steuerpins führt zur Zerstörung des Gerätes bzw. seiner internen AVR CPU. Deshalb dürfen nur elektrisch einwandfreie Boards an den Programmer angeschlossen werden. JTAG Programmierung Zur JTAG Programmierung der Target CPU muss das 6-polige Kabel gegen ein 10-poliges ausgetauscht werden. Da der ICP den gleichen Stecker sowohl für ISP als auch für JTAG Programmierung verwendet, weicht der JTAG Stecker auf dem Zielsystem von der Original Atmel JTAG Steckerbelegung ab. Nebenstehend ist die Steckerbelegung, wie sie das Zielsystem verwenden muss, wenn über die JTAG Schnittstelle der Ziel-CPU programmiert werden soll. Bitte beachten, dass die /RESET Leitung auch für JTAG notwendig ist Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer 3

4 Projekte Im Stand-alone Betrieb (direkter Aufruf des EXE durch den Benutzer) wird ein Projekt Auswahl Dialog eröffnet. Ein vorhandenes Projekt wird mit einem Doppelclick auf den Eintrag oder mit einem einfachen Click auf den Eintrag und einem weiteren Click auf den Load-Button geladen. Dazu gehören alle projekt- relevanten Parameter, so dass sofort mit dem Download begonnen werden kann. Anzeige des im PC geladenen Projekts. Anzeige des im Auswahlfenster geclickten Projekts mit CPUtyp Zugehöriger Projekt Pfad. Das Flash Hexfile mit File Extension. EEprom File mit Extension. Abspeichern nach Änderungen im Projekt oder neuem Projekt. Projektverwaltung. Neues Projekt erstellen Projekt löschen. Vorhandenes Projekt ändern Projekt laden. Projekt im Netzwerk suchen Verlassen des Auswahl Dialogs. Anlegen eines neuen Projekts: Button New clicken. Im Feld Project Name den gewünschten Namen eintragen. Das Feld Directory clicken. In dem erscheinenden Dialog die gewünschte directory auswählen Jetzt erscheint der Dialag für die File-Extensions und File-Typen. Gewünschte Typen auswählen. Mit dem nun erscheinenden File-Dialog den Hex-File Namen auswählen. Die bis zu diesem Punkt erfolgten Angaben sind muss Angaben. Der folgende Dialog für ein evtl. vorhandenes EEprom File kann ignoriert werden. Zuletzt muss noch die CPU aus dem CPU-Select Dialog ausgewählt werden. Das neue Projekt wird mit dem Save Button abgespeichert. Ändern eines vorhandenen Projekts: Button Edit clicken. Durch einen Click auf die jeweiligen Felder wird der zugehörige Dialog aufgerufen. Nach den Änderungen das Projekt mit dem Save Button abspeichern. Dialog für die File Typen eines Projekts. Diese Parameter sind Projekt bezogen und müssen für jedes neue Projekt separat eingestellt werden. 4 Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer

5 Kommentar Editor Ein Click mit der rechten Maustaste auf einen Eintrag im Projekt Auswahl Dialog öffnet den zugehörigen Editor entweder im read-only mode oder zum Editieren. Hier können Kommentare zu den jeweiligen Projekten abgelegt werden und später wieder angezeigt werden. Dialog zur CPU Auswahl Device Status Dialog Nach der Wahl der CPU muss noch die Clock-Frequenz der Ziel-CPU angegeben werden. Dazu wird mit dem Button der Device Dialog eröffnet. Soll das Projekt bzw. CPU im JTAG Mode programmiert werden, ist diese Frequenz Angabe ohne Bedeutung. Der Dialog Device State zeigt die Daten des geladenen Projekts bzw. der im PC-Programm geladenen Hex- Files an. Die Daten und die zugehörigen Dateien müssen erst mittels der Down-Load Taste zum Programmierer heruntergeladen werden, um auch dort gültig zu sein. Diese bleiben dann dauerhaft im Flash File-System erhalten. Veränderbare Parameter befinden sich in der Environment box. Der Clock bestimmt die SPI Geschwindigkeit für die ISP Programmierung und kann jederzeit nach Bedarf geändert werden. Für die JTAG Programmierung ist der Clock ohne Bedeutung. Der Parameter sollte aber auch hier korrekt besetzt sein. Die rechts daneben sichtbare Spannung ist der Wert den der ICP-Programmer auf demtarget Board misst, falls dieses angeschlossen ist. Die Spannung bestimmt die Länge des Programmier Impulses bei der Programmierung und bestimmt dadurch die Programmierzeit. Die unteren beiden Felder für Spannung und Strom sind nur bei den Programmer Typen sichtbar, die die Möglichkeit besitzen, das Zielsystem mit Strom zu versorgen. Der ICPII-V24 gehört dazu Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer 5

6 Das Strom Feld dient zum Einstellen des maximal zulässigen Stroms. 0.0mA sperrt die ICP-interne Versorgung des Ziel Systems. Die anderen Werte geben die interne Versorgung frei. Wenn ein Strom > 0mA eingestellt ist, kann die gewünschte zugehörige Spannung eingestellt werden. Wenn freigegeben, versorgt der ICP Programmer das Ziel System mit der eingestellten Spannung (nur im programming status), vorausgesetzt das Netzteil des ICP ist am ICP angeschlossen und versorgt den ICP mit dem dafür notwendigen Strom. Der Strom für das Zielsystem wird auf den Vorgabe Wert begrenzt. Im Feld Application wird das aktuelle, im PC geladene Projekt angezeigt. Im Feld Programmer werden die Daten des angeschlossenen Programmers angezeigt, Programmer Typ, Firmware Revision und letzter Firmware Update. Hierbei ist der letzte Punkt wichtig, denn alle Update Dateien beginnen mit dem Erstellungs-Datum des Updates yy-mm-dd. Im obigen Bild ist das 2002, Februar, 26. Damit lässt sich leicht feststellen, ob ein vom Internet heruntergeladenes Update neuer ist, als das im ICP installierte. Der Download eines Updates in den ICP wird weiter unten beschrieben. Bemerkungen Bis auf wenige Ausnahmen gilt: Alle ICP-Operationen erfolgen mit dem Projekt, das im ICP-Programmer geladen ist, nicht mit dem Projekt im PC. Daher ist es unbedingt notwendig, nach Änderungen vom Projekt im PC oder dessen Einstellungen, einen Download zu starten, so dass der Status im PC mit dem Status des ICP synchron ist! Netzwerke Bei Netzwerken, die mit DOS Filenamen arbeiten, kommt es zu Problemen mit der Projekt File Extension.ispe weil hier nur drei Buchstaben erlaubt sind. Durch einen Eintrag in das INI-File des Programmers selbst ISPICP.ini kann die Extension der Projekt Files selbst bestimmt werden. Beispiel: [Settings] ProjExt=.isp 6 Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer

7 Knopf-Leiste Zur schnellen Bedienung mit der Maus besitzt das Programm eine Leiste mit sog. Speed-Buttons. Diese erlauben ein schnelles Arbeiten ohne Benutzung der Menues. ICP-Revision ACCU check und Spannung der CPU Status des Programmers und des Chips Download von Daten und Parametern Rücksetzen des Flash- und EEprom Buffers Neuladen des Flash- und EEprom Buffers anderes bzw. neues Projekt laden Funktionen der Buttons und Menues Im Normalfall braucht man die Menues nicht zu benutzen. Alle Standard Operationen können mit den sogenannten Speedbuttons mittels Mausclicks gestartet werden. Spezielle Operationen sind nur in den Menues zu finden. File Menue Edit/Load Project öffnet den Projekt Dialog. Ein neues Projekt kann angelegt oder ein vorhandenes geladen oder editiert werden. Save Project parameters speichert die Parameter des Projekts Save Flash Buffer to binary File speichert den Flash-Buffer in ein binär File. Dazu wird ein entspr. File-Dialog geöffnet. Ähnliches gilt für Save EEprom buffer to binary File. Save Flash Buffer to Hex File speichert den Flash-Buffer in ein Intel- Hex File. Dazu wird ein entspr. File-Dialog geöffnet. Ähnliches gilt für Save EEprom buffer to Hex File. Exit beendet das Programm. Der Projekt-Open Button eröffnet den Projekt-Dialog zum Laden, Neuerstellen oder Verändern eines Projekts. Der Reload Button lädt die schon zuvor geladenen Dateien erneut. Der Flush Button setzt den Flash-Buffer als auch den EEprom-Buffer komplett auf $FF Der Download Button öffnet einen speziellen Download Dialog. Beschreibung weiter unten. Der DeviceState Button öffnet den Device State Dialog. Beschreibung weiter oben. Der ACCU Button zeigt den Ladezustand des ACCUs im Bargraphen an Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer 7

8 Options Menue/Dialog Mit dem Options-Dialog wird das Verhalten des Programmers beim löschen bzw. programmieren des Targets eingestellt. Der Menu Eintrag Download new Firmware eröffnet einen speziellen Firmware Download Dialog. Beschreibung siehe weiter unten. Die Optionen sind zum Teil von den Hex-Files und zum Teil von dem eingestellten CPU-Typ abhängig. Wurde z.b. kein EEprom-Hexfile geladen, ist unter General das aktivieren des program EEprom Feldes nicht möglich. Hat die CPU keine Fuse bits so ist das Feld Fuse bits gesperrt, ansonsten sind die vorhandenen Bits zum Ändern freigegeben. Die Bedeutung der Fuse Bits ist dem CPU Manual von Atmel zu entnehmen Im Feld General wird das allgemeine Verhalten eingestellt. Der Punkt blank check after erase ist nur im Zweifelsfall und für Testzwecke sinnvoll. Er sollte ausgeschaltet sein. Program Flash und program EEprom sind im Normalfall beide aktiviert. Ist kein EEprom Hexfile vorhanden, wird program EEprom automatisch deaktiviert. Ignore false ID schaltet die Fehlermeldung bei falscher Device-ID ab. Auto release Target gibt den Reset der CPU nach der Programmierung automatisch wieder frei. Kill internal RC-osc setzt vor dem Programmiervorgang alle Fusebits und damit auch alle CKSEL Fuses auf den Vorgabe Wert. Die Kill-Option ist nur sinnvoll, wenn der interne RC-Oszillator aktiviert ist, z.b. ab Werk bei den Tinys und der mega Serie. Beim JTAG programmieren ist dieses Feld ohne Bedeutung, da hier kein Oszillator benötigt wird. Achtung: manche CPUs besitzen innerhalb dieser Fusebits eine SPIEN Fuse. Diese ist normalerweise in der SPI-Low-Voltage Programmierung nicht änderbar. Ausnahme aber z.b. Tiny12. Hier muss unbedingt die SPIEN Fuse aktiviert werden, ansonsten kann nie wieder auf das Chip zugegriffen werden. Die SPIEN Fuse ist im JTAG Mode immer programmierbar. Wenn hier das SPIEN und JTAGEN gesperrt wird, kann diese CPU nie wieder programmiert werden. 8 Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer

9 Im Feld Security werden die Lockbits für den Ausleseschutz eingestellt. Program locked ist nur wenig sinnvoll. Im Normalfall ist entweder kein Schutz mit no locks oder der komplette Schutz mit program + verify locked einzustellen. Die die genaue Funktion der Fuses ist im Datenbuch des jeweiligen Prozessors nachzulesen. Im Feld fusebits AVR kann, falls die CPU diese Funktion bietet, z.b. mega128, die Länge des internen Resets eingestellt werden. Bei anderen Typen ist hier z.b. die Freigabe des RC-Oszillators, Brown-Out usw. vorgesehen. Da jede CPU diese Bits unterschiedlich interpretiert und die Lage der Bits ebenfalls verschieden ist, kann hier keine weitere Angabe gemacht werden. Entsprechende Informationen über die exakte Funktion dieser Bits bitte ebenfalls in den Datenbüchern nachlesen. Ein grüner Haken bedeutet, dass diese Option geschaltet bzw. aktiviert ist, d.h. Fusebit wird auf null programmiert. Die boolsche Darstellung mit den farbigen Haken ist eindeutig, wenn es um einzelne Fuses geht. Bei kombinierten Fusebits bzw. Bitfeldern, wie z.b. den Oscillator bits, ist eine binäre Darstellung aufschlussreicher. Mit diesem Button kann die Darstellung umgestellt werden. CPUs die einen internen RC-Oszillator besitzen, haben oft auch eine oder mehrere read-only fuses Calibration byte, das dann im Feld Calibration Byte angezeigt wird. Dieses Byte kann vom Programm/Applikation benutzt werden, um den RC-Oszillator abzustimmen. Da dieses Byte in jeder einzelnen CPU unterschiedlich ist, muss es individuell dem Programm mitgeteilt werden. Mit der Checkbox WriteCal Byte wird dem Programmer mitgeteilt, dass dieses Fuse-Byte beim Programmieren ausgelesen werden und ins Flash geschrieben werden muss. Die Ziel-Adresse für dieses Schreiben wird mit dem untenstehenden Dialog Calibration bytes eingestellt. Je nach CPU Typ werden bis zu 4 Calibration Bytes bereitgestellt, die aus der CPU ausgelesen werden. Jedem Byte ist ein bestimmter RC-Oscillator zugeordnet. Die Wahl dieses Bytes (Checkbox) muss deshalb mit der Einstellung der CLKSEL-Fuses übereinstimmen. Im Editfeld address muss die Ziel-Adresse für dieses Byte im Flash eingestellt werden. Bei CPUs bis 64kByte Flash kann dies jede Adresse > $0000 sein. Bei CPUs > 64kB Flash (mega128) können nur geradzahlige Adressen > $0000 verwendet werden. vorgesehenen EEprom Speicher in das OSCAL Register. Bei modernen AVRs ist beim Standard RC- Oscillator kein Calibration Byte notwendig. Diese laden dieses Byte automatisch aus dem dafür Achtung: Alle Fuse und Lockbits sind low active. D.h. wenn im Datenblatt für ein bestimmtes bit eine 0 steht, muss in dem zugehörigen Feld im Dialog ein Haken sein. Ein log 1 bit wird deshalb durch ein leeres Feld dargestellt. Atmel verwendet für Fuse und Lockbits immer negative Logik! Im Feld ComPort wird die zu verwendente serielle Schnittstelle eingestellt, wenn automatic auf "AUS" eingestellt wird. Ist die Automatik "EIN", so werden alle acht möglichen Schnittstellen abgefragt, bis der Programmierer gefunden ist. In dem Feld Reset options wird das Steuerverhalten des ICP gegenüber der Target CPU eingestellt. Im Normalfall sind alle drei Einstellmöglichkeiten inaktiv bzw. default. Für spezielle Target-Hardware kann z.b. der Reset gegenüber dem Normalfall invertiert werden. Push/Pull Reset ist notwendig, wenn auf den Reset- Eingang des Targets noch weitere Elektronik zugreifen kann. Diese ist dann jedoch mit einem Widerstand zu entkoppeln. Das Reset-Delay (die Zeit wie lange der Reset inaktiv sein muss, bevor er wieder aktiviert werden kann), kann nach Wunsch verlängert werden. Nur für spezial Fälle. Das Feld Programmer Mode ist nur sichtbar, wenn die gewählte CPU sowohl SPI als auch JTAG Programmierung unterstützt. In diesem Fall kann hier der Modus eingestellt werden. Das Power Supply Feld dient zum Einstellen des maximal zulässigen Stroms. 0.0mA sperrt die ICP-interne Versorgung des Ziel Systems. Die anderen Werte geben die interne Versorgung frei. Wenn ein Strom > 0mA eingestellt ist, kann die gewünschte zugehörige Spannung eingestellt werden. Wenn freigegeben, versorgt der ICP Programmer das Ziel System mit der eingestellten Spannung (nur im programming status), vorausgesetzt das Netzteil des ICP ist am ICP angeschlossen und versorgt den ICP mit dem dafür notwendigen Strom. Der Strom für das Zielsystem wird auf den Vorgabe Wert begrenzt Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer 9

10 Die veränderbaren Fuse- und Lock Bits werden jeweils auf der rechten Seite in der Write Spalte angezeigt und editiert. Die Read Spalten bleiben frei, da eine interaktive Abfrage der aktuellen Fuse- und Lockbits in der angeschlossenen CPU nicht möglich ist (ICPII-V24). Alle Änderungen in diesem Dialogs bis hier hin sind immer nur für das aktuelle Projekt gültig und werden erst wirksam, wenn Sie anschliessend auch mittels DownLoad zum ICP heruntergeladen werden. Das Feld ICP params ist für die automatische PowerDown Abschaltung vorgesehen. 1min bedeutet, dass wenn der ICP 1min inaktiv war, er sich abschaltet. Diese Option wird sofort in den ICP geladen, da dieser Parameter projekt-unabhängig ist. Die Speicherung erfolgt in das interne EEprom des ICP. Achtung (SPI Mode): Manche CPUs besitzen interne RC-Oszillatoren oder die Möglichkeit eines externen RC-Oszillators. Diese Optionen werden über die Fuse-Bits eingestell. Manchmal ist es auch möglich einen externen Low-Frequency Quartz vorzugeben. Hierbei ist folgendes zu beachten: 1. Interner RC-Oszillator. Hier ist die Standard Frequenz ca. 1MHz. Dadurch muss im Programmer auch 1MHz als CPU-Frequenz eingestellt werden, ansonsten ist mit Fehlern zu rechnen. Die Frequenz ist nominal 1MHz. Bei einer CPU-Spannung von 3Volt ist von ca. 500kHz auszugehen. 2. Externer RC-Oszillator. Wird diese Fuse aktiviert, muss auch unbedingt eine solche Schaltung angeschlossen werden, sonst kann nach dem Programmieren nicht mehr auf die CPU zugegriffen werden. 3. Low Frequency Crystal. Wird diese Fuse aktiviert, muss auch unbedingt ein 32kHz Quartz angeschlossen werden, sonst kann nach dem Programmieren nicht mehr auf die CPU zugegriffen werden. Zu beachten ist weiterhin, dass beim Programmieren die aktuelle Fuse Einstellung gilt. Die neu programmierte wird frühestens nach dem Programmier Vorgang gültig. Manche Fuses werde auch erst nach einem PowerDown aktiv. Bei falsch programmierten Oszillator Fuses kann es sehr gut sein, dass anschliessend der externe Oszillator umgebaut werden muss, um wieder über den Programmer auf die CPU zugreifen zu können. Alle megas, ausgenommen der mega103, kommen mit internem RC-Oszillator aktiviert ab Werk. Hier muss der erste Zugriff auch mit der 1MHz Einstellung erfolgen! Mit einer 3Volt Versorgung muss dieser Wert 500kHz sein. Dies kann automatisch erfolgen indem die Checkbox Kill internal RC-osc aktiviert wird. Dann werden mit 500kHz SPI Takt zuerst alle Fuses auf den gewünschten Wert gesetzt. Die CPU schaltet dadurch z.b. auf den externen Oszillator/Quarz um, der natürlich vorhanden sein muss. Die Programmierung erfolgt jetzt mit der eingestellten Geschwindigkeit, z.b. 16MHz. Im JTAG Mode bestehen jedoch keinerlei Restriktionen, hier kann immer programmiert werden solange die CPU Spannung hat. Ein Oszillator ist dazu nicht erforderlich. Bedingung ist allerdings dass die JTAGEN Fuse aktiviert ist und auch so bleibt. Der Vorgabe Status der Lockbits und die Versorgung des Targets durch den ICP werden im Hauptprogramm auch optisch angezeigt. Das Schloss bedeutet hier, dass für das Projekt der Ausleseschutz (Lockbits) für die Ziel CPU aktiviert ist. Das Netzteil Zeichen bedeutet, dass der ICP (für das momentan im PC geladene Projekt) das Target System mit Strom/Spannung versorgen muss. 10 Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer

11 Dateiverwaltung und Download Dialog Der Programmer Typ ICPII-V24 besitzt ein 2Mbyte grosses Flash Filesystem. Es können bis zu 255 Dateien in bis zu 10 Directories abgelegt werden. Eine Datei kann bis zu 1Mbyte gross sein. Der ganze Programmer kann ein globales Passwort besitzen, so dass er gegen unbefugtes Auslesen vom PC her geschützt werden kann. Ein weiteres generelles Passwort schützt den ICP gegen unbefugte Benutzung. Jede der 10 Directories kann ein separates Passwort besitzen, so dass jeder Benutzer z.b. eine Passwort geschützte Directory erhält, mit der nur er arbeiten kann. Die Dateien im ICP müssen vom PC aus verwaltet werden. Dazu dient dieser Dialog. Er wird mit dem DownLoad Button aus dem Hauptprogramm eröffnet. Dieser Button ist nur sichtbar, wenn zuvor ein ICP Programmer vom PC gefunden wurde. Dabei wird dieser Dialog nur eröffnet, wenn ein Typ ICPII-V24 festgestellt wurde. Falls der ICP gegen den PC Zugriff Passwort geschützt ist, erscheint jetzt zuvor noch ein Passwort Dialog zur Eingabe des PC-Passworts. In dem Listenfeld erscheinen jetzt alle Dateien, die in diesem ICP schon gespeichert sind. Die darüber liegenden Klappen/Reiter (Tabbed Notebook) erlauben die separate Auflistung der Directories des ICPs. Mit diesem Button kann die Dateiliste neu geladen werden. Das aktuell im PC zuvor geladene Projekt kann mit diesem Button in den ICP herunter geladen werden. Dazu ist zuvor über das Notebook die gewünschte Ziel-Directory auszuwählen. Da das Filesystem nur DOS Dateinamen zulässt, erscheint bei zu langen Dateinamen ggf. noch ein Editdialog, um den Namen kürzen zu können Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer 11

12 Der Download erfolgt Blockweise mit Handshake und Checksummen. Die Datei enthält alle Flash und EEprom Inhalte, Fusebit, Lockbit und sonstige Parameter. Der ICP errechnet über die komplette Datei eine Checksumme und legt diese unmittelbar am Ende des Files mit ab. Diese Checksumme wird dann auch noch dem PC übermittelt, der diese selbst nachrechnet. Im Fehlerfall erfolgt eine entsprechende Fehlermeldung. Der Anwender kann jederzeit mit dem Check File Button die Integrität einer Datei im ICP nachprüfen. Dazu wählt er ein File mit einem Click aus (blauer Balken). Der ICP liest jetzt die komplette Datei aus seinem Flash Chip und errechnet daraus die Checksumme und vergleicht diese mit der in der Datei selbst abgespeicherten. Das Ergebnis wird an den PC zurück gemeldet. Da alle Projekt-relevanten Daten in dem File im ICP abgespeichert werden, können diese auch mit dem File Info Button angezeigt werden. Auch diese Operation bezieht sich auf die im Listenfeld ausgewählte Datei. Die meisten der Parameter im File Info Dialog sprechen für sich. Interessant sind die Punkte JTAG programming und Target Power. Target Power gibt an, ob der ICP das Ziel-System versorgt, oder ob dieses eine eigene Versorgung haben muss. Eine mit einem blauen Balken im Listenfeld ausgewählte Datei kann auch umbenannt werden. Dazu wird mit dem Rename Button ein Edit-Feld geöffnet, wo der neue Namen angegeben werden kann. Eine mit einem blauen Balken im Listenfeld ausgewählte Datei kann mit dem Delete Button gelöscht werden. Diese wird dann komplett aus dem File System des ICP gelöscht. Wie bei allen Disk bzw. File Systemen kann es vorkommen, dass durch einen Unfall bzw. System Absturz das File System beschädigt wird. In diesem Fall hilft oft nur noch eine Neu- Formatierung der Flash Disk. Damit werden alle Informationen und Dateien komplett gelöscht. Flash Disk Systeme haben enorme Vorteile aber auch einen Nachteil, sie bestehen aus einem Flash Halbleiter Speicher. Im Gegensatz zu den meisten Flash-Speichern, die nur wenige hundert mal beschreibbar sein müssen (z.b. die AVR CPU), muss eine Flash Disk viele tausend mal beschreibbar sein. Die hier verwendete Halbleiter Technik unterscheidet sich deshalb wesentlich von der in der AVR CPU. Durch extrem vieles Lesen aber vor allem durch sehr häufiges Schreiben in den Speicher werden die einzelnen Flash Zellen immer etwas in Mitleidenschaft gezogen. Diese Bausteine bieten deshalb oft eine Sonderfunktion, die es erlaubt, das ganze Chip in einem Durchgang neu zu Programmieren bzw. Refreshen. Ein Click auf diesen Button startet diesen Vorgang. Je nach Gebrauchs Häufigkeit sollte dieser Vorgang mindestens einmal pro Jahr durchgeführt werden. Bei extremer Benutzung ist einmal pro Monat zu empfehlen. Aber auch ein Refresh ist ein Stress für das Flash. 12 Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer

13 System und User Passwörter Jede der 10 Directories (oder User) des ICP muss einen eindeutigen Namen haben. Dieser Namen muss jeweils in obigem Feld eingetragen werden. Dieser Namen erscheint dann auch im Auswahl Dialog des ICP beim Laden eines Projekts von der Flash Disk. Die Umschaltung auf die einzelnen Directories/User erfolgt mit den Tabs (Reiter) des Tabbed Notebooks. Jede der 10 Directories kann (optional) ein eigenes Passwort haben. Dieses Passwort wird, falls vorhanden, vom ICP angefordert, wenn der Benutzer des ICP eine neue Directory/User anwählt. Das Passwort kann nur aus Zahlen bestehen, da der ICP nur eine Ziffern Tastatur besitzt. Das Passwort kann vom PC aus jederzeit geändert oder gelöscht werden. Alle Änderungen der Directory/User Namen und der Passwörter müssen spätestens vor dem Schliessen des ICPII Dialogs mit dem Update Button in den ICPII heruntergeladen werden. Mit dem Password Button wird untenstehender Password Dialog geöffnet. PC Admin Password Hier muss das evtl. schon vorgegebene Passwort in das Feld current Password eingetragen werden, um es dann im Feld New Password ändern oder löschen zu können. Dieses Passwort kann beliebige Zeichen enthalten. Mit dem Button Check Password kann das PC Passwort auf Gültigkeit überprüft werden. ICP User Password Wenn hier ein Passwort vorgegeben wird, muss der Benutzer des ICP grundsätzlich nach dem Einschalten dieses Passwort eingeben, um Zugang zum ICP Dile System zu erhalten. Dieses Passwort darf nur aus Zahlen bestehen. Die einzelnen Directories können separat zusätzlich geschützt werden, wie weiter oben beschrieben. Owner In diese Felder können beliebige Texte eingetragen werden, die dann auf dem ICP abgerufen werden können. Mögliche Einträge sind z.b. Besitzer oder Firma oder Abteilung. Alle Änderungen in diesem Dialog als auch die Einträge der User/Directory Namen und die Passwörter müssen mit diesem Button in den ICP heruntergeladen werden. Nach einem Update sollte mit dem Reload List Button alle Parameter noch einmal vom ICP gelesen und überprüft werden. Das gilt insbesonders bei Passwort Änderungen. Password vergessen? Besetzte, aber vergessene Passwörter können nicht direkt zurückgesetzt werden. Das ist nur mit einer Komplett Löschung des Programmers möglich. Dazu muss der Download Dialog geöffnet werden. Dabei evtl. auftretende Passwort Abfragen ignorieren bzw. mit Ok bestätigen. In diesem Dialog werden dann mit dem Format Drive Button alle Passwörter gelöscht, aber auch alle evtl. vorhandene Dateien Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer 13

14 Arbeiten mit dem ICPII Der Programmer ICPII kann sowohl vom PC-Programm AVRprog.exe aus ferngesteuert werden als auch über seine Tastatur und Display. Steuern über den PC Nach dem Start des PC-Programms AVRprog.exe muss ein beliebiges Projekt ausgewählt werden. Wenn der ICPII am PC angeschlossen ist und gefunden wurde, kann mit dem Download Button der ICPII Dialog eröffnet werden. Im Dateilisten Feld des Dialogs ist das gewünschte Projekt mit einem blauen Balken auszuwählen. Alle drei zur Zeit möglichen Operationen werden lokal auf dem ICP ausgeführt mit den dort abgelegten Daten. Mit dem Erase Chip Button kann die angeschlossene Target CPU gelöscht werden. Diese Funktion ist optional und nur für Sonderfälle gedacht, da der normale Programmiervorgang eine Löschung der CPU beinhaltet. Mit dem program Chip Button wird das ausgewählte Projekt in die Ziel-CPU programmiert. Es werden folgende Aktionen durchgeführt. 1. Löschen (Erase) der CPU 2. Check ob CPU leer ist 3. Prüfen der CPU-internen ID-Bytes auf richtigen CPU-Typ 4. Programmieren des Flash Speichers mit Verify 5. Programmieren des EEprom Speichers mit Verify, wenn EEprom Hexfile vorhanden 6. Programmieren der Fusebits 7. Programmieren der Lockbits Mit dem Verify Button kann eine nicht auslesegeschützte (unprotected) CPU mit den Original Hexfiles im ICP verglichen werden. Achtung Das Programmiergerät sollte zuerst eingeschaltet werden, bevor es an das Zielgerät (Target) angeschlossen wird. Andernfalls kann es zu Fehlanzeigen, z.b. ACCU Status kommen. Sollte das Display einmal nicht indentifizierbare Zeichen oder Inhalt zeigen, so kann das in aller Regel durch Drücken der Shift und Enter Taste beseitigt werden. 14 Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer

15 Steuerung mit Keyboard und Display Der E-LAB ICPII-V24 Programmer wird über sein 12 Tasten Keyboard und das 2x16 Zeichen LCD Display gesteuert. Die Benutzerführung erfolgt dabei über Menues, soweit das mit der eingeschränkten Tastatur und dem Display möglich ist. Im Grundzustand ist das Gerät ausgeschaltet und im Power-Down Modus. Um den ICPII einzuschalten genügt ein Tastendruck auf die F5 Taste. Es erscheint untenstehendes Signon. Einschalten F5 Taste 1 4 Rootmenu Enter Taste Passwort? nein ja OFF Passwort eingeben Enter oder Up/Down Tasten Up-Down Enter Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer 15

16 Passwort? nein Root Menu ja Enter oder 1, 2, 3, 4 Tasten Enter Restart Passwort eingeben 1 2 Enter oder Up/Down Tasten Enter Up-Down 3 4 Enter, Clear oder F1 oder F2 Keys Enter Clear Power Down Enter Note: The F5 key shows some file infos F1 F2 Chip Erase 16 Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer

17 Remote Mode In der Produktion muss oft das Programmieren einer CPU über den Board Tester gestartet werden. Beim ICPII ist die Fernsteuerung über zwei Leitungen möglich. Dazu muss das Standard 6-polige Kabel des ICPII-V24 durch ein 10-poliges ausgetauscht werden. Die Belegung und Funktion der Pins 1..6 bleibt erhalten. Der Pin8 führt jetzt das Remote-Status Signal, der Pin10 wird zum Remote-Start Eingang. Alle Pegel entsprechen der angelegten CPU-Spannung am Pin2/VCC, d.h. der RemoteStart Eingang darf z.b. kein 5Volt haben, wenn die Target-CPU mit 3.3Volt läuft. Dies könnte zur Beschädigung des Programmers führen, da die interne CPU mit der Spannung am Pin2/VCC betrieben wird. Kann dies nicht gewährleistet werden, ist der sicherste Weg ist ein Betrieb mit Optokopplern. Der Optokoppler OC1 kann auch durch einen beliebigen open-collector Treiber oder durch einen mechanischen Schalter ersetzt werden. Der Schalter sollte aber nicht prellen Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer 17

18 Remote Start Um den Programmiervorgang über den Remote Eingang starten zu können, muss ein Projekt im ICPII ausgewählt sein. Der Programmer ist programmierbereit, wenn das Display nebenstehenden Inhalt hat. Programmer Start über den Remote Eingang Der Remote-Status Ausgang des ICP-V24 muss low sein. Die externe Steuerung schaltet den Remote-Start Eingang auf Masse (0V). Der Remote-Status Ausgang wird high. Der Start Eingang muss jetzt frei bzw. geöffnet werden. Das startet den Programmiervorgang. Wenn die Programmierung fertig ist, wird der Status Ausgang wieder auf low gehen. Ist ein Fehler aufgetreten, geht der Status Ausgang nach ca. 200msec wieder auf high, um den Fehler anzuzeigen. Die Art des Fehlers kann nicht festgestellt werden. Es kann jetzt nach Rücksetzen des Fehlers ein neuer Programmiervorgang gestartet werden.eine Fehlermeldung bzw. der Fehlerstatus muss durch einen kurzen Start-Impuls quittiert und damit zurückgesetzt werden. 18 Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer

19 Jumper Funktionen Auf den Boards der Incircuit Programmer Serie ICPII befinden sich zwei Steckbrücken, die folgende Funktionen haben. Brücke 1 Ort: Funktion: Zweck: Default: Brücke 2 Ort: Funktion: Zweck: Default: Neben dem SUB-D Steckverbinder (nicht vorhanden bei der USB Version) Trennen bzw. Verbinden der internen ACCU-Ladeschaltung mit den RS232 Leitungen des PC s. Manche PCs, insbesondere Laptops, haben eine so geringe Treiberleistung in der seriellen Schnittstelle, so dass die Pegel der Leitungen einbrechen, wenn der ACCU über diese Leitungen geladen wird. Für solche Fälle ist diese Brücke zu entfernen um eine ordentliche Funktion zu gewährleisten. Brücke gesteckt. Neben dem 10pol Flachband Steckverbinder (Target) Trennen bzw. Verbinden der internen ACCU-Ladeschaltung mit der Versorgung des Zielsystems. Manchmal ist die Versorgung des Zielsystems zu schwach, um auch noch die Ladeschaltung mit zu versorgen, z.b. beim Betrieb des Targets mit Knopfzellen oder Mini Netzteil. Hier ist es sinnvoll die Ladeschaltung des Programmers komplett vom Zielsystem zu trennen, indem man diese Brücke entfernt. Ist die Target-Spannung > 3.3Volt, wird der Programmer selbst aber weiterhin vom Target mitversorgt, ausgenommen die Ladeschaltung. Brücke gesteckt. Das Gehäuse des Programmers ist sehr einfach zu öffnen. Mit einen schmalen Schraubenzieher werden auf der Frontseite die beiden linken seitlichen Laschen etwas nach aussen gedrückt. Dann wird der Deckel etwas nach vorne gezogen. Jetzt die beiden rechten seitlichen Laschen etwas nach aussen drücken. Der Deckel kann jetzt entfernt werden. Den gleichen Vorgang jetzt mit der Rückseite wiederholen. Die beiden Deckel können anschliessend wieder ganz einfach aufgeklipst werden. Schutz der Programmer gegen Überspannung und Kurzschluss Alle neueren Programmer besitzen serielle Schutzwiderstände von 220Ohm in den Programmier Leitungen. Diese sollen die interne CPU gegen externe Über-spannungen oder externe Kurzschlüsse schützen. Der Wert von 220Ohm ist normalerweise sowohl für den Schutz der CPU als auch für die übliche Leitungslänge und die CMOS-Lastwiderstände des Target Systems ein guter Wert. Bei langen Leitungen oder grösseren kapazitiven oder ohm sche Lasten auf dem Zielsystem kann es jedoch zu Programmierproblemen kommen. Dann ist es leider unumgänglich diesen Widerstands Wert zu erniedrigen. Um trotzdem noch etwas Schutz gegen externe Einwirkungen zu haben, sollten diese Widerstände nicht durch Kurzschluss Brücken ersetzt werden. Ein Wert von ca. 50Ohm müsste das Problem beseitigen. Allerdings ist dann der Schutz nicht mehr in allen Fällen sichergestellt. Die Verpackung des Programmers enthält für diesen Zweck ein 47Ohm Widerstands Netzwerk (5x 47R) das Sie gegen den eingebauten 220Ohm Typ austauschen können. Nebenstehendes Bild zeigt die Position dieses Bauteils (RN8/220R). In die Single- Inline Fassung muss das neue Netzwerk eingesetzt werden Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer 19

20 ACCU Vor der ersten Inbetriebnahme des ICPs sollte der ACCU mehrere Stunden geladen werden. Dazu ist das Steckernetzteil mit der Ladebuchse in der Frontplatte des ICP zu verbinden. Der 3.5mm Koaxstecker muss mit seinem inneren Teil ca Volt (max.20ma) bringen, der Aussenmantel ist Masse/0Volt. Der ICP-Programmer wird über einen internen ACCU betrieben. Dessen Kapazität beträgt 160mAh. Bei einer durchschnittliche Stromaufnahme im aktiven Zustand von ca. 17mA ist die nominelle Betriebszeit ca. 8 Stunden. Das ist jedoch nur ein theoretischer Wert. In der Praxis werden 4 Betriebszustände unterschieden. 1. Der Programmierer ist abgeschaltet und nirgends angeschlossen. Die Stromaufnahme beträgt dann ca. 40uA. Die Selbstentladung des ACCUs ist dann grösser. 2. Der ICP ist am PC angeschlossen und die PC-Software hat Verbindung mit dem Programmierer. Über die PC-Schnittstelle wird der ICP mit Strom versorgt. Ist der Programmierer aktiv, reicht dieser Strom aus um zumindest den Programmierer selbst zu speisen. Meistens kann sogar eine Nachladung des ACCUs erfolgen. Bedingung ist allerdings, dass das COMport des PCs durch die PC-Software erfolgreich geöffnet wurde und der Programmer sich gemeldet hat. 3. Der Programmer ist am Target angeschlossen und dieser wird mit ca. 5Volt versorgt. Der ICP versorgt sich aus dem Target und der ACCU wird mit wenigen Milliampere geladen. Ist die Target Spannung 4Volt oder kleiner, erfolgt die Versorgung des ICP komplett aus dem ACCU und eine Ladung findet nicht statt. 4. Der Programmer ist sowohl am PC als auch am Target angeschlossen. Derjenige Teil, der die höhere Spannung bringt, versorgt den ICP. In der Regel ist das dann der PC. Bitte unbedingt beachten: Der komplette Ladestrom von ca ma wird nur in den ACCU geladen, wenn der ICP ausgeschaltet ist. Ansonsten wird der grösste Teil des Ladestroms sofort wieder von der Elektronik aufgebraucht! Mit dem ACCU-Button kann vom PC aus der Ladezustand des ACCUs in ungefähr festgestellt werden. Der Ladezustand wird mit dem blauen Fortschrittsbalken in der Mitte des Hauptfensters angezeigt. Ein Click auf diesen Balken löscht diese Anzeige wieder. ACCU Überwachung Der ACCU wird kontinuierlich überwacht. Während der Ladung mit Konstantstrom (ca ma) wird die ACCU Spannung gemessen. Ist die Ladeschlusspannung erreicht, wird auf Ladungserhaltung umgestellt (ca.1ma). Laden kann natürlich nur erfolgen wenn das Netzteil, der PC oder der Target angeschaltet ist. Ist der ICP aktiv und wird nicht geladen, so wird bei erreichen einer minimal ACCU Spannung eine Fehlermeldung an den PC herausgeben und eine Warnung erscheint auf dem LCD Display. Ist der ACCU praktisch leer, schaltet der ICP sich in PowerDown Mode (40uA) bis zum nächsten Tastendruck auf die Enter- Taste und dem darauf folgenden ACCU Check. Der PowerDown Mode wird auch eingeschaltet, wenn nach der vorgegebenen TimeOut Zeit keine Aktion des Benutzers erfolgte. Wird der ICP jedoch vom Target versorgt, erfolgt kein Abschalten. Der ICP sollte nicht mit einem stromlosen Target verbunden bleiben. Der Programmer merkt dies und schaltet sich ab. Der Target kann jedoch trotzdem aus dem ICP einem Strom ziehen ( uA), der den ACCU des ICP belastet. Netzteil Das mitgelieferte Netzteil dient zum Laden des ACCUs und auch zur stationären Versorgung des ICP. Eine Dauerladung schadet nicht, da die Ladung überwacht wird. Ist das Netzteil angeschlossen und in Betrieb, wird kein Strom aus dem ACCU entnommen. Ist der ICP eingeschaltet so wird die Elektronik aus dem Netzteil versorgt. Der Ladestrom des ACCUs wird dann allerdings auf ca. 1mA reduziert. Spätestens nach einer Ladezeit von ca Stunden ist der ACCU wieder voll. Das Netzteil dient weiterhin zur Speisung des Target Systems, falls in dem jeweiligen (geladenen) Projekt dies vorgesehen ist Alternative Versorgung Ladung des ACCUs und Versorgung des ICP kann alternativ auch über Pin9/RTS und Pin5/GND der 9-poligen SUB-D Buchse erfolgen (ca Volt=). 20 Benutzer Handbuch AVR ICPII-V24/USB portable Programmer

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