|
Поиск по сайту: |
|
По базе: |
 |
| Главная страница > app > Atmel > Микроконтроллеры > MCS-51 | |||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||
Starter kit AT89STK-05Корпорация Atmel выпускает большое количество USB приборов, таких как USB концентраторы, микроконтроллеры со встроенным USB интерфейсом и внедренные USB хосты. Эти приборы специально разработаны для упрощения реализации USB протокола в различных устройствах. А доступность библиотечных модулей, образцов кодов управляющих программ и программных инструментов разработки кода с графическим пользовательским интерфейсом позволяют существенно сократить время и стоимость разработки новых изделий с USB интерфейсом. Но, чтобы еще больше облегчить жизнь разработчикам, выпускаются различные демонстрационные и отладочные комплекты, которые обычно включают в себя программные инструменты, примеры кодов управляющих программ для микроконтроллеров, отладочную или демонстрационную плату и комплект кабелей и разъемов для подключения к ПК или другим устройствам. Для тех, кто занимается разработкой USB устройств на базе микроконтроллера AT89C5131, корпорация Atmel предлагает Starter kit AT89STK-05. AT89C5131 представляет собой 8- битный однокристальный микроконтроллер со встроенным полноскоростным USB модулем. Этот микроконтроллер имеет вычислительное ядро 80С52Х2, 32 Кбайта внутрисистемно программируемой через USB или UART интерфейс FLASH памяти программы, 3 Кбайта EEPROM памяти программы-загрузчика, 1 Кбайт EEPROM памяти данных, 256 байтное ОЗУ, четырехуровневую систему прерываний, два 16- разрядных таймера/счетчика и усовершенствованный универсальный асинхронный приемопередатчик (UART). Кроме того, он содержит 1024 байтное расширенное ОЗУ (XRAM), двойной указатель данных, 16- разрядный прямой/реверсивный счетчик, программируемый массив счетчика, 4 программируемых источника тока для питания светодиодов, программируемый аппаратный сторожевой таймер и схему сброса при подаче питания. Два программно выбираемых режима снижения активности прибора позволяют снизить потребление микроконтроллера. Полноскоростной USB модуль AT89C5131 отвечает требованиям USB спецификации версий 1.1 и 2.0. Этот модуль содержит USB приемопередатчик с 3,3 В стабилизатором напряжения и автомат последовательного интерфейса (SIE) с цифровой системой фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и схемой восстановления 48 МГц синхроимпульсов. Кроме того, модуль содержит логику детектирования USB событий (сброс и приостановка/восстановление), FIFO буферы, поддерживающие принудительный контроль оконечных точек, и 6 перестраиваемых оконечных точек. Все это позволяет минимизировать загрузку вычислительного ядра на обслуживание USB интерфейса. А Starter kit AT89STK-05 упростит разработку нового устройства на базе этого микроконтроллера. В состав Starter kit AT89STK-05 входят оценочная плата AT89C5131, программная оболочка FLIP (Flexible In-System Programming – гибкий внутрисистемный программатор) для внутрисистемного программирования и демонстрационная программа HID (Human Interface Device - интерфейс человек-машина) Keyboard.
Оценочная плата AT89C5131 (рис. 1) содержит панельку для установки микроконтроллера AT89C5131 в 52 контактном PLCC или 68 контактном VQFP корпусном исполнении; встроенный источник питания, способный работать от внешнего источника, от внешней батареи питания или от USB шины, подключенной ко встроенному USB разъему; кнопки сброса и формирования сигналов внешнего прерывания INT0, ЕА и ISP, а также интерфейс программирования. Кроме того, на плате установлены светодиоды для индикации наличия напряжения питания, сигнала ALE и обмена данными по линиям Rx и Tx RS232 интерфейса; PCA разъем для подачи внешнего сигнала синхронизации и разъемы для ведения обмена данными с аппаратурой по USB, TWI, SPI и RS-232 интерфейсам. По краям платы расположены разъемы, позволяющие подключить ее к универсальной отладочной плате C51, которая уже давно выпускается корпорацией Atmel и пользуется большим успехом у разработчиков систем на базе микроконтроллеров семейства 80С51. Конфигурирование платы осуществляется при помощи расположенных на ней разъемов со съемными перемычками, а инициализировать различные режимы работы процессора можно при помощи также установленных на плате кнопок. Перемычки JP2, JP3, JP4 и JP5 позволяют выбрать источник напряжения питания (внешний или от USB шины) и вариант подачи этого напряжения на процессор (напрямую или через встроенный 5 или 3.3 В стабилизатор напряжения), а также подключить или отключить ограничитель потребляемого тока при питании от USB шины. Возможные положения перемычек приведены на рисунке 2. Кнопка SW3 предназначена для формирования сигнала "мягкого" сброса микропроцессора, а, кроме того, она используется при ISP процессе. Формируемый кнопкой сигнал сброса имеет низкий активный уровень. Синхронизация процессора может быть осуществлена подачей на разъем J8 внешнего сигнала или установкой в разъем Y1 кварцевого резонатора. Но выбранный тип синхронизации должен совпадать с запрограммированным в процессоре типом синхронизации. Вывод EA микропроцессора подтянут при помощи резистора к положительной шине питания, устанавливая микропроцессор в режим исполнения программы из встроенной памяти. Перемычка J10 подключит этот вывод к общей шине, что приведет к тому, что микропроцессор будет выполнять программу из внешней памяти. При помощи перемычки J7 к линии Р3.2 порта ввода-вывода микропроцессора подключаются кнопка SW5, подсоединенная другим выводом к общей шине, и цепочка из параллельно соединенных резистора и конденсатора, которые при отжатой кнопке подтягивают линию порта к плюсу питания и устраняют дребезг и влияние паразитных наводок. Эти компоненты позволяют формировать для микропроцессора сигнал внешнего прерывания INT0. Важно, чтобы перед программированием микропроцессора перемычка J7 была удалена. На плате установлен преобразователь уровней сигналов RS-232 интерфейса на базе микросхемы MAX202E, который можно подключить к линиям Р3.0 и Р3.1 порта ввода-вывода микропроцессора, запаяв перемычку между группами контактных площадок СТ1 (тракт приема данных) и СТ2 (тракт передачи данных). Одновременно с этим будут подключены светодиоды D1 и D2, предназначенные для световой индикации при наличии обмена данными. Для подключения кабеля связи плата содержит 9 контактный разъем. Оценочная плата AT89C5131 содержит все аппаратные средства, необходимые для разработки и отладки программного обеспечения обмена данными по USB интерфейсу: USB разъем, две контрольные точки (на линиях D+ и D-), контрольную точку на линии VBUS и кнопку USB UNLOAD, которая позволяет отключить 1,5 кОм подтягивающий резистор от линии D+ для имитации подключения/отключения USB кабеля. Кроме того, USB периферия может использоваться для внутрисистемного программирования (ISP) микроконтроллера. На плате имеется разъем J4 типа SIP4 RA для подключения кабеля связи с внешними периферийными устройствами по TWI интерфейсу. Однако для подключения к этому разъему линий Р4.0 и Р4.1 порта ввода-вывода микропроцессора, имеющих альтернативную функцию работы в качестве линий SCL и SDA, необходимо распаять перемычки между группами контактных площадок СТ3 и СТ5. А для подключения этого интерфейса к разъему J5 необходимо распаять перемычки между группами контактных площадок СТ4 и СТ6. Выводы разъема J2 типа SIP6 RA, позволяющего организовать SPI интерфейс с внешними устройствами, подключены к портам Р1.1 и Р1.5-Р1.7 микропроцессора, а также к обеим линиям шины питания. Микропроцессор AT89C5131 содержит встроенный контроллер для управления работой светодиодов, к выходам которого (линии Р3.3 и Р3.5-Р3.7 порта ввода-вывода), запаяв перемычки между группами контактных площадок СТ9-СТ12, можно подключить катоды 4 светодиодов, аноды которых напрямую подключены к положительной линии шины питания. Прикладную программу в установленный на плату микроконтроллер можно записать двумя способами: при помощи внешнего программатора или в режиме ISP. В первом случае программатор подключается к разъему J3, расположенному на плате. При этом необходимо отключить перемычку J3 и источник синхросигналов. В режиме ISP программирование может быть осуществлено по USB шине от внешнего ПК или устройства, имеющего совместимую программу-загрузчик. Однако перед программированием необходимо инициализировать режим ISP микроконтроллера. Для этого следует сначала выбрать активный уровень в режиме пересчета, подключив при помощи переключателя ISP Switch (SW2) кнопку SW4 к линии PSEN или P1.0. Затем нажать одновременно кнопки RESET (SW3) и ISP (SW4). Важно, чтобы первой отпущена была кнопка RESET. ISP программирование микроконтроллера может быть осуществлено при помощи входящей в состав Starter kit AT89STK-05 программной оболочки FLIP, которая позволяет программировать микроконтроллеры как через USB, так и через RS-232 интерфейс (в т.ч. и микроконтроллеры с Flash памятью семейства С51 производства корпорации Atmel). Программная оболочка FLIP может выполняться на ПК, работающем под управлением ОС Winows (98, Me, 2000 или ХР) или Linux, и имеющем USB 1.1 или 2.0 ведущее устройство или свободный СОМ порт. Оценочная плата AT89C5131, как было сказано выше, содержит USB разъем, обеспечивая возможность внутрисистемного программирования установленного на ней микропроцессора. При помощи A-B USB кабеля оценочная плата подключается к USB порту ПК. Однако до подключения платы к ПК на ней необходимо установить режим питания от USB шины через ограничитель тока и 3.3 В стабилизатор. При этом должен быть установлен 16 МГц кварцевый резонатор; ЕА перемычка должна быть отключена, а перемычка INT0 должна быть установлена. Сама процедура программирования упрощена максимально. После подключения платы к ПК необходимо запустить программную оболочку FLIP, при помощи пункта меню Device -> Select или соответствующей ему кнопки на панели инструментов выбрать тип микропроцессора (в нашем случае - AT89C5131) и нажать на панели инструментов кнопку "Set Communication". После этого на экране появится всплывающее окно, в котором следует нажать кнопку "Open", что приведет к инициализации соединения между оценочной платой и программной оболочкой программатора. Вид окна программной оболочки Flip после установления связи с оценочной платой показан на рисунке 3. После установления связи можно выполнить загрузку и программирование новой прикладной программы или стирание или проверку записанной в микроконтроллер программы. Как уже говорилось выше, в состав Starter kit AT89STK-05 входит еще и демонстрационная программа HID Keyboard в виде исходных текстов и откомпилированного кода, предназначенного для записи в микроконтроллер оценочной платы. Эта программа служит для передачи цифровых данных от оценочной платы AT89C5131, работающей как автономно, так и соединенной с универсальной отладочной платой С51, в ПК через USB интерфейс. В автономном режиме программа передает сообщение, записанное во Flash память микроконтроллера, установленного на оценочной плате, и позволяет просмотреть его в текстовом редакторе, установленном на ПК. Для демонстрации этого режима работы необходимо просто соединить USB кабелем оценочную плату и ПК, запустить на ПК "Блокнот" или другой текстовый редактор и нажать на оценочной плате кнопку INTO. После этого в окне текстового редактора отобразится сообщение "Welcome to the HID Keyboard". Во втором режиме оценочная плата AT89C5131 подключается к универсальной отладочной плате С51 при помощи расположенных на ней разъемов. После этого она подключается к USB порту ПК. Если соединение установлено, то на ЖКИ индикаторе универсальной платы будет выведено сообщение "AT89C5131 demo", а на нулевой светодиод на оценочной плате будет мигать. Запустите на ПК калькулятор или текстовый редактор, которые и будут отображать цифры или результаты выполненных операций, набираемых на клавиатуре универсальной отладочной платы. В основе демонстрационной программы HID Keyboard лежит планировщик, работающий в режиме свободного доступа. Главный модуль демонстрационной программы только разрешает нужные прерывания и запускает планировщика. Сначала планировщик инициализирует все необходимые для работы модули и связанные переменные. После этого планировщик начинает последовательно выполнять три задачи. Первой задачей является настройка и обслуживание USB интерфейса. При выполнении второй задачи на ЖКИ индикатор выводится информация о состоянии USB шины (установлена ли связь, был ли выполнен процесс перечисления и т.д.). При этом используется имеющиеся на универсальной отладочной плате С51 ЖКИ с контроллером. Третья задача отвечает за передачу по USB шине информации о нажатых клавишах клавиатуры. Программа обслуживает клавиатурную матрицу 4х4. Как видно из всего сказанного выше, Starter kit AT89STK-05 очень прост в использовании и дает разработчикам большие возможности для освоения микропроцессора AT89C5131 и построения на его основе устройств, поддерживающих USB интерфейс. Поэтому тем, кто ценит свои время и деньги и старается быть в первых рядах на рынке новых устройств, этот Starter kit станет незаменимым помощником. Документация и софт:
 Главная - Микросхемы - DOC - ЖКИ - Источники питания - Электромеханика - Интерфейсы - Программы - Применения - Статьи |
||||||||||||||||||||||||
