Микроконтроллеры (МК) фирмы Atmel давно известны и широко используются радиолюбителями во всем мире. МК серии АТ89 имеют полный набор команд (CISC) и полностью совместимы по ним с МК Intel 8051. В статье описывается программатор для наиболее широко применяемых МК АТ89С51, АТ89С52, АТ89С55 и их низковольтных версий AT89LV51, AT89LV52, AT89LV55. Параметры этих МК приведены в справочном материале "Микроконтроллеры популярных семейств", опубликованном в "Радио", 2000, № 7, с. 53.

В отличие от программаторов, описанных в [1, 2], предлагаемый не требует наличия другого, уже запрограммированного микроконтроллера для своей работы. Состоит он из аппаратной части и управляющей программы для IBM-совместимого компьютера. Аппаратную часть (далее - программатор) подключают к LPT-порту, который должен быть переключен (в меню Integrated peripherals в BIOS компьютера) в режим ЕРР (Enhanced Parallel Port - усовершенствованный параллельный порт). В этом режиме LPT-порт компьютера становится двунаправленным (более подробно см. [3]).

Принципиальная схема программатора изображена на рис. 1. Микросхема DD1 (программируемый параллельный интерфейс КР580ВВ55) распределяет поступающие с LPT порта байты информации на шину данных, шину адреса и формирует сигналы управления.

(нажмите для увеличения)

По каналу А передаются последовательно младшая и старшая части адреса, по каналу В - данные, причем в режиме записи программы этот канал работает на вывод, а в режиме чтения - на ввод. Канал С используется для управления режимами работы регистров DD2, DD3, стабилизатора напряжения DA1 и программируемого МК, установленного в розетку XS1. Управление микросхемой DD1 осуществляется сигналами, поступающими на ее входы А0, А1, RD и WR. Режимы работы микросхемы DD1 приведены в табл. 1.

Микросхемы DD2 и DD3 предназначены для хранения младшей и старшей частей адреса программируемого МК. Информация записывается с помощью сигналов СО и С1 DD1. Регулируемый стабилизатор напряжения DA1 служит для создания на выводе EA/UPP программируемого МК напряжения 5 или 12 В. Значения напряжения определяются резисторами R4-R6. При низком уровне сигнала С2 DD1 напряжение на выходе стабилизатора равно 12 В, при высоком, когда открыт транзистор VT1 и резистор R4 подключен параллельно R6, - 5 В.

Для программирования МК микросхему DD1 переключают в режим, в котором ее каналы А, В и С работают на вывод. Для этого записывают в DD1 управляющее слово 80п (см. табл. 2). С помощью сигналов С4-С7 DD1 устанавливают программируемый МК в режим записи (см. табл. 3) и задают начальные значения С0-C3 (С0 = С1 = С2 = C3 = 1).

Затем в канал А выводят младшую часть адреса МК и записывают в DD2 с помощью сигнала С0 (установка С0 = 0), а после этого - старшую часть адреса и записывают ее в DD3 сигналом С1 = 0. Далее в канал В выводят данные, и они поступают на соответствующие входы программируемого МК. На С2 подают низкий уровень, что вызывает появление на входе EA/Upp МК напряжения +12 В. Затем подтверждают запись изменением уровня с высокого на низкий на выходе C3 и соответственно на входе ALE/PROG МК (рис. 2; значения временных параметров указаны в табл. 4). Цикл записи данных завершен. Теперь сигналы С2 и C3 можно вернуть в исходное состояние и переходить к следующим адресу и байту данных.

Все указанные операции повторяют до тех пор, пока не будут записаны все данные из исходного файла "прошивки". Следует учесть, что файл "прошивки" должен быть представлен в простейшем бинарном формате (расширение .bin). Для преобразования файла из формата Intel hex в бинарный используют утилиту hex2bin.exe.

В режиме чтения LPT-порт переключают в двунаправленный режим, микросхему DD1 устанавливают в режим 82h (табл. 2), каналы А, С - на вывод, канал В - на ввод.

Аналогично режиму записи выводят на DD2 и DD3 младшую и старшую части адреса соответственно, затем устанавливают режим чтения МК (табл. 3).

Выход С2 DD1 в режиме чтения всегда находится в состоянии лог. 1. После установки адресов на вход ALE/PROG МК подают низкий уровень (C3 = 0), и МК выдает данные, которые находятся по установленному адресу. Затем считывают информацию из канала В DD1 и принятые данные записывают в файл, имя которого вводят в начале процедуры чтения программы МК. Файл будет иметь расширение .bin и представлять собой полную копию программной памяти МК.

В режиме проверки содержимого выполняются чтение памяти МК и побайтное сравнение с указанным файлом. При обнаружении различий на экран монитора выводятся адрес несовпадающих значений и два байта: один - из памяти МК, другой - из файла.

В режиме стирания МК по линиям С4-С7 DD1 выставляют значения в соответствии с табл. 3. Затем на вход EA/VPP подают напряжение 12 В (С2 = 0), а на выход C3 (ALE/PROG) - низкий уровень, который удерживается в течение 10 мс. После стирания контролируют содержимое памяти. Если оно прошло успешно, вся программная память будет заполнена значениями FFh, если же какая-либо ячейка имеет иное содержимое, на экран монитора выводится сообщение, содержащее ее адрес и значение.

Для считывания кодов идентификации микросхему DD1 переключают в режим, в котором канал В работает на ввод (аналогично режиму чтения), шины С4-С7 переводят в состояние лог. 0 (в соответствии с табл. 3), а на шину адресов поочередно выводят адреса 30п, 31 h, 32h. В результате на экране монитора появляются соответствующие байты, по которым и определяют тип МК (табл. 5).

Кроме этого, программное обеспечение позволяет автоматически определять тип МК, а если это невозможно, его тип можно ввести вручную.

Программа для ПК и ее исходный текст на языке Turbo Pascal

Литература

Автор: А.Голубков, г.Москва