embedded projects GmbH Bedienungsanleitung USBprog 4.0 Montage Installation Debian / Ubuntu Windows 1/17
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Inhaltsverzeichnis 1 Kurzbeschreibung USBprog 4.0... 4 1.1 Bestellnummern... 4 1.2 USBprog 4.0 Lieferumfang... 4 1.3 Kabelset... 4 2 Aufbauanleitung (siehe auch PDF Aufbauanleitung)...5 3 Funktionsübersicht... 6 3.1 USB-Anschluss USBprog 4.0... 6 3.2 USB-Anschluss USB RS232 Wandler... 6 3.3 Anschlüsse extern für USB RS232 Wandler...7 3.4 Anschlüsse USBprog 4.0... 8 3.5 Bootloader Schalter... 9 3.6 3.3V bzw. 5.0V Schalter für Pegelwandler...10 3.7 Reset Jumper für Programmierung des Bootloaders...10 3.8 Externe Schaltung mit Strom von USBprog...10 4 Installation USBprog 4.0 unter GNU/Linux... 12 5 Installation Windows... 13 6 Treiber USB RS232 Wandler... 13 7 Firmware austauschen... 14 8 Integrierter 3.3V Pegelwandler... 14 9 AVR ISP mkii Klon... 15 10 OpenOCD JTAG für ARM7 / ARM9 etc... 16 10.1 Version in OpenOCD... 16 10.2 Patch für schnellere OpenOCD Lösung...16 11 XSVF Player für Xilinx... 17 12 UART RS232 Wandler Firmware... 17 13 AVR32 AP7000 bzw, NGW flashen... 17 14 Bootloader des USBprogs neu programmieren...17 15 LiveCD für USBprog Firmwarewechsel... 17 3/17
1 Kurzbeschreibung USBprog 4.0 Den USBprog 4.0 gibt es in zwei Varianten mit und ohne Kabelset. Bestellnummern 1.1 USBprog 4.0 Bestellnummer:700508 USBprog 4.0 mit Kabelset Bestellnummer: 700509 USBprog 4.0 Lieferumfang 1.2 1 x Platine vorbestückt, getestet und programmiert (Wannenbuchsen müssen noch gelötet werden) 1 x Gehäuse (bedruckt, Ober- und Unterschlale) 4 x Gehäuseschrauben 4 x Gummifüsschen 2 x Befestigungsschrauben für Platine Kabelset 1.3 10-poliges Flachbandkabel 6-poliges Flachbandkabel 20-poliges Flachbandkabel 10-poliges Flachbandkabel auf SUB-D9-Buchse 2 x Mini USB-Kabel 4/17
2 Aufbauanleitung (siehe auch PDF Aufbauanleitung) 5/17
3 Funktionsübersicht 3.1 USB-Anschluss USBprog 4.0 3.2 USB-Anschluss USB RS232 Wandler 6/17
Anschlüsse extern für USB RS232 Wandler 3.3 1. Hier kann man das SUB-D-9-Flachbandkabel anstecken. Der USBprog verhält sich dann wie eine ComputerRS232-Schnittstelle (keine Firmaware notwendig, immer funktionierend mit linker USB-Buchse). 2. Am 4-poligen Anschluss liegen die Signale TXD und RXD als TTL-Pegel an. Von links nach Rechts: Vcc, RXD, TXD, GND. 3,3V-Pegel oder 5V-Pegel. 3. Hinweis: Bei TXD sendet USBprog Daten hinaus, bei RXD empfängt er Daten. 7/17
3.4 Anschlüsse USBprog 4.0 Für die AVR-Programmierung dient der 6- oder 10-polige AVRISP-Anschluss. Abhängig von der Pegelwandler-SchalterStellung (s.u.) werden die Signale als 3.3V oder 5V Pegel ausgegeben. Zum Betrieb des AVR-Programmers muss die Firmware AVRISPmk2-Klon eingespielt werden (s.u.). Der USBprog 4.0 wird standardmäßig mit dieser Software programmiert ausgeliefert. 8/17
Die 20-polige JTAG-Buchse dient der ARM-Programmierung und dem Debugging mit der Software OpenOCD (s.u.). Auch hier ist der Pegelwandler-Schalter für die Einstellung der Pegel da. Dieser Anschluss ist beim USBprog 4.0 neu im Vergleich zu den Versionen 3.0 und früher. Auf der Buchse befindet sich PortA des ATMEGA32 (AD-Wandler + GPIO, evtl. möchte jemand hierzu eine passende Firmware schreiben, z.b. einfaches Messgerät etc.) 3.5 Bootloader Schalter 9/17
In der Stellung Schalter links startet die aufgespielte Firmware nach dem Kabel-Anstecken standardmäßig. In der Stellung Schalter rechts startet nach dem Anstecken der Bootloader (wichtig: nach dem Anstecken!) 3.6 3.3V bzw. 5.0V Schalter für Pegelwandler In der Stellung Schalter links werden 3.3V-Signale ausgegeben. In der Stellung Schalter rechts 5V. 3.7 Reset Jumper für Programmierung des Bootloaders Neben dem ATMEGA32 (IC1) befindet sich JP1. Hier muss JP1 z.b. mit einer Büroklammer überbrückt werden, wenn der Bootloader neu eingespielt werden soll. Der externe AVR-Programmer wird über die 6- oder 10-polige AVRISPBuchse angeschlossen. 3.8 Externe Schaltung mit Strom von USBprog Auf der Rückseite muss eine Brücke zwischen den folgenden beiden Testpunkten eingelötet werden. 10/17
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4 Installation USBprog 4.0 unter GNU/Linux sudo apt-get install usbprog-gui sudo usbprog-gui Um sicherzustellen, dass der Bootloader immer startet (eigentlich startet die Software USBprog-GUI den Bootloader automatisch, jedoch klappt dies in manchen Systemen nicht) kann per Schalterstellung der Bootloader nach dem Anstecken des USB-Kabels manuell gestartet werden. Auf der Oberfläche kann man entweder eine Firmware aus dem Online-Pool, oder alternativ eine lokal aus der Festplatte auswählen. Mit einem Klick auf Upload wird die Firmware gewechselt. Zum Testen gibt es eine LEDBLINK Firmware. Nach dem Laden blinkt die LED auf dem USBprog regelmäßig. Nach einem manuellen Start des Bootloaders oder einem direkten klick auf Upload und einer neuen Firmware aus dem Online-Pool wird die Firmware wieder einfach gewechselt. Abbildung 1: USBprog GUI mit erkanntem USBprog 12/17
5 Installation Windows Für Windows gibt es einen Installationsassistent. http://prdownload.berlios.de/usbprog/usbprog-0.2.0.exe Man sollte zuerst die Software installieren und anschließend erst den USBprog 4.0 zum ersten Mal anstecken. Jetzt sollte Windows den Treiber automatisch finden und aktivieren. Genau wie unter Linux kann jetzt mittels der Firmware LEDBLINK der Firmware-Austauschmechanismus getestet werden. Blinkt die LED schnell hat dies geklappt. Jetzt sollte man USBprog 4.0 am besten abstecken, den Bootloaderschalter auf Boot stellen, das Kabel wieder anstecken und die neue Firmware in der GUI auswählen und entsprechend übertragen. Jetzt kann der Bootloaderschalter wieder in die andere Stellung gebracht werden, so dass die Firmware und nicht der Bootloader automatisch startet. 6 Treiber USB RS232 Wandler In der Version 4.0 des USBprog befindet sich ein eigenständiger unabhängiger USB RS232 Wandler. In der Entwicklung benötigt man oft eine UART (3.3V oder 5.0V Pegel) oder einen RS232-Anschluss (Signalpegel wie an einem alten Computer). Praktischerweise liefert der USBprog 4.0 diese Schnittstelle direkt mit. Unter GNU/Linux muss in keiner neueren Distribution ein Treiber installiert werden. Die Schnittstelle wird automatisch erkannt (/dev/ttyusb0 oder ähnlich). Auf die Schnittstelle kann mit jedem beliebigen Terminal drauf zugegriffen werden. Beispiel Linux: sudo apt-get install picocom picocom -b 115200 /dev/ttyusbü mit STRG-A (gedrück halten) und dann eine weitere Eingabe eine d schliesst man die Sitzung wieder. Unter Linux findet man die aktuellen Treiber auf der Homepage von Silabs: http://www.silabs.com/products/mcu/pages/usbtouartbridgevcpdrivers.aspx Nach dem Installieren tauch in der Systemsteuerung unter dem Gerätemanager die neue COM-Schnittstelle auf. Mit dem Hyperterminal oder einem ähnlichen Programm kann eine Sitzung gestartet werden. 13/17
7 Firmware austauschen Das eigentliche Konzept des USBprog 4.0 hatte die Idee, dass man immer per Klick in der USBprog-GUI den internen Bootloader starten konnte. Leider hat das nicht jedes Betriebssystem ohne Probleme mit gemacht. Daher gibt es jetzt einen Schalter, der bevor der USBprog mit dem Computer verbunden wird eingestellt werden kann. Der Link Schalter in der Stellung Richtung mitte bedeutet, dass nach dem Anstecken der Bootloader umgehend gestartet wird. Ist der Schalter auf der Stellung Richtung außen startet die aktuell eingespielte Firmware direkt. Das der Bootloader aktiv ist, erkennt man an dem doppelblinken mit einer längeren Pause am USBprog. Startet immer nach dem Anstecken diese Blinksqeuenz müssen Sie vermutlich den Schalter einmal nach außen drücken, dann das Kabel neu anstecken, dass so die eigentliche Firmware (z.b. AVR ISP mkii Klon) startet. Ist der Bootloader aktiv, kann mit der USBprog-GUI welche in den Kapiteln 4 und 5 installiert worden ist auf das OnlineArchiv des USBprogs zugegriffen werden. 8 Integrierter 3.3V Pegelwandler Möchte man Prozessoren mit 3.3V programmieren, so ist dies mit dem USBprog 4.0 kein Problem. Der Schalter auf der Stellung Richtung Mitte emöglicht die Programmierung mit 3.3V Pegeln. Auf der Stellung nach außen werden die Programmiersignale als 5.0V Pegel ausgegeben. Der Schalter sollte umgestellt werden während das USB-Kabel vom Computer getrennt ist. 14/17
9 AVR ISP mkii Klon Beschreibung folgt bald 15/17
10 OpenOCD JTAG für ARM7 / ARM9 etc. Um ARM-Prozessoren mit dem OpenOCD zu flashen oder zu debuggen gibt es aktuell zwei Möglichkeiten. 10.1 Version in OpenOCD Einspielen der Firmware über USBprog-GUI. In der Standardinstallation von OpenOCD befindet sich ein integrierter USBprog Treiber sudo openocd -f target/interface/usbprog.cfg -f target/target/lpc2103.cfg (Beispiel für ein LPC2103 als Zielprozessor) 10.2 Patch für schnellere OpenOCD Lösung Download angepasste OpenOCD http://code.google.com/p/usbprog-jtag Die Installationsanleitung findet man direkt auf der Homepage (http://code.google.com/p/usbprog-jtag/. Die Firmware für den USBprog muss manuell eingespielt werden. http://usbprog-jtag.googlecode.com/files/usbprog-jtag-0.1.bin Die 20 polige Buchse passt mit beiden OpenOCD Version zusammen. Es kann direkt ein 20 poliges Flachbandkabel zwischen den USBprog und dem Zielboard gesteckt werden. Auch in beiden Firmwares funktioniert natürlich der Pegelwandler. Es können so 3.3V oder 5.0V Kerne geflasht bzw. debuggt werden. cd ~ wget http://usbprog-jtag.googlecode.com/files/openocd-r1454-usbprog-0.1.tgz tar xvzf openocd-r1454-usbprog-0.1.tgz cd openocd-r1454-usbprog sh./bootstrap./configure enable-usbprog make cd ~/openocd-r1454-usbprog/src 16/17
sudo./openocd -f target/interface/usbprog.cfg -f target/target/lpc2103.cfg Mit Telnet kenn man sich einfach auf eine OpenOCD Konsole verbinden: telnet localhost 4444 Testen Sie die Befehle halt, resume, step und viele mehr. 11 XSVF Player für Xilinx 12 UART RS232 Wandler Firmware 13 AVR32 AP7000 bzw, NGW flashen 14 Bootloader des USBprogs neu programmieren 15 LiveCD für USBprog Firmwarewechsel 17/17