AVR. Учебный Курс. Работа с памятью
Так, с работой ядра на предмет переходов и адресации разобрались. Пора обратить свой взор в другую область — память.
Ее тут два вида (EEPROM не в счет т.к. она вообщет переферия, а о ней потом):
- RAM — оперативка
- ROM — ПЗУ, она же flash, она же память программ
Так как архитектура у нас Гарвардская, то у оперативы своя адресация, а у флеша своя. В даташите можно увидеть структуру адресации ОЗУ.
Сразу обратите внимание на адреса! РОН и регистры периферии, а также ОЗУ находятся в одном адресном пространстве. Т.е.
адреса с 0000 по 001F занимают наши регистры, дальше вплоть до адреса 005F идут ячейки ввода-вывода — порты. Через порты происходит конфигурирование всего, что есть на борту контроллера.
И только потом, с адреса 0060 идет наше ОЗУ, которое мы можем использовать по назначению.
Причем обратите внимание, что у регистров I/O есть еще своя адресация — адресное пространство регистров ввода-вывода (от 00 до 3F), она указана на левой части рисунка. Блок IO/Register Эта адресация работает ТОЛЬКО в командах OUT и IN Из этого вытекает интересная особенность.
К регистрам периферии можно обратиться двумя разными способами:
- Через команды IN/OUT по короткому адресу в пространстве адресов ввода-вывода
- Через группу команд LOAD/STORE по полному адресу в пространстве адресов RAM
Пример. Возьмем входной регистр асинхронного приемопередатчика UDR он имеет адрес 0x0C(0х2С) в скобках указан адрес в общем адресном пространстве.
| 1 2 3 4 5 6 7 |
LDI R18,10 ; Загрузили в регистр R18 число 10. Просто так OUT UDR,R18 ; Вывели первым способом, компилятор сам ; Подставит вместо UDR значение 0х0С STS 0x2C,R18 ; Вывели вторым способом. Через команду Store ; Указав адрес напрямую. |
LDI R18,10 ; Загрузили в регистр R18 число 10. Просто так OUT UDR,R18 ; Вывели первым способом, компилятор сам ; Подставит вместо UDR значение 0х0С STS 0x2C,R18 ; Вывели вторым способом. Через команду Store ; Указав адрес напрямую.
Оба метода дают идентичные результаты. НО! Те что работают адресацией в пространстве ввода-вывода (OUT/IN) на два байта короче. Это и понятно — им не нужно хранить двубайтный адрес произвольной ячейки памяти, а короткий адрес пространства ввода—вывода влезает и в двухбайтный код команды.
Правда тут возникает еще один прикол. Дело в том, что с каждым годом появляются все новые и новые камни от AVR и мяса в них все больше и больше. А каждой шкварке нужно свои периферийные регистры ввода-вывода. И вот, дожили, в ATMega88 (что пришла на замену Mega8) периферии уже столько, что ее регистры ввода-вывода уже не умещаются в лимит адресного пространства 3F.
Опаньки, приплыли. И вот тут у тех кто пересаживается с старых камней на новые начинаются недоуменные выражения — с чего это команды OUT/IN на одних периферийных регистрах работают, а на других нет?
А все просто — разрядности не хватило.
А ядро то единое, его уже не переделать. И вот тут ATMELовцы поступили хитро — они ввели так называемые memory mapped регистры. Т.е. все те регистры, что не влезли в лимит 3F доступны теперь только одним способом — через Load/Store.
Вот такой прикол. Если открыть какой нибудь m88def.inc то там можно увидеть какие из регистров ввода-вывода «правильные» а какие memory mapped.
Будет там бодяга вот такого вида:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
; ***** I/O REGISTER DEFINITIONS ***************************************** ; NOTE: ; Definitions marked “MEMORY MAPPED”are extended I/O ports ; and cannot be used with IN/OUT instructions .equ UDR0 = 0xc6 ; MEMORY MAPPED .equ UBRR0L = 0xc4 ; MEMORY MAPPED .equ UBRR0H = 0xc5 ; MEMORY MAPPED .equ UCSR0C = 0xc2 ; MEMORY MAPPED .equ UCSR0B = 0xc1 ; MEMORY MAPPED .equ UCSR0A = 0xc0 ; MEMORY MAPPED бла бла бла, и еще много такого .equ OSCCAL = 0x66 ; MEMORY MAPPED .equ PRR = 0x64 ; MEMORY MAPPED .equ CLKPR = 0x61 ; MEMORY MAPPED .equ WDTCSR = 0x60 ; MEMORY MAPPED .equ SREG = 0x3f ; |
Источник: http://easyelectronics.ru/avr-uchebnyj-kurs-ispolzovanie-flash-rom.html
Программирование микроконтроллеров avr
Источник: http://radioskot.ru/publ/mk/programmirovanie_mikrokontrollerov_avr/9-1-0-1375
Устройство и программирование микроконтроллеров AVR. Микроконтроллер и как его победить
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“
Что такое микроконтроллер, и для чего он нужен. Давайте обратимся к его определению:
Микроконтроллер – микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами, или по другому – простенький компьютер (микро-ЭВМ), способный выполнять несложные задачи.
То есть, по сути, микроконтроллер – это устройство, позволяющее воплотить в жизнь наши идеи (даже бредовые), но, естественно, в пределах своих возможностей.
И самое главное, воплощение идеи в жизнь достигается не созданием навороченных электронных конструкций, а лишь только, в основном, силой нашей мысли (желаете стать волшебником?).
Наибольшей популярностью у радиолюбителей пользуются два вида микроконтроллеров:
– PIC – фирмы Microchip Technology
– AVR – фирмы Atmel
Сразу хочу сделать небольшое отступление и пояснить одну свою позицию. Я не собираюсь ни сейчас, ни потом, рассуждать о достоинствах того или иного вида микроконтроллеров, того или иного программного обеспечения, и вообще всего, что связано с микроконтроллерами, что-то советовать, но а тем более – навязывать читателям.
Все это дело вкуса, личных предпочтений и поставленных конечных целей в изучении микроконтроллеров. Ну а так как “необъятное – не объять”, все свое дальнейшее повествование я буду вести применительно к микроконтроллерам AVR и, не очень распространенной, но мной любимой, программы “Algorithm Builder”.
У разных типов микроконтроллеров, программ, есть, конечно, различия, но многое у них и общее. А познавать мир микроконтроллеров мы будем так, чтобы потом, полученные знания можно было бы без проблем применить и к PICам, и к любому программному обеспечению.
И еще раз напомню, данная серия статей – моя попытка помочь тем, кто впервые услышал о существовании микроконтроллеров и желает постичь работу с ними.
Что нужно для того, чтобы научиться работать с микроконтроллерами? Я бы выделил несколько, на мой взгляд, главных условий:
1. Желание и настойчивость. Тут все очень просто: есть желание – все получится. А желание с настойчивостью – вообще, вещь суперская.
2. Знание устройства микроконтроллера.
Здесь не важны глубокие знания (да может и вообще не нужны), но знать, что имеется “на борту” микроконтроллера необходимо.
Только зная из чего состоит микроконтроллер, какие устройства в нем есть, их возможности, как они работают – только тогда мы сможем использовать возможности микроконтроллера на полную катушку.
3.
Знание языка программирования и команд управления микроконтроллером.
Как будет работать микроконтроллер, какие задачи вы на него возлагаете и как он будет их выполнять, определяется заложенной в него программой – программой которую для микроконтроллера составляете вы сами. И на этом пункте мы остановимся несколько подробней, чтобы рассмотреть вопросы, которые могут появиться в будущем.
Программа (в переводе это слово означает – “предписание”) – предварительное описание предстоящих событий или действий.
К примеру, мы хотим, чтобы микроконтроллер мигал светодиодом.
Простенькая задача, но тем не менее, для того, чтобы микроконтроллер выполнил эту задачу, мы предварительно должны, шаг за шагом, описать все действия микроконтроллера, написать программу, которую он должен выполнить для получения нужного нам результата – мигающий светодиод.
Нечто, вроде такого:
♦ Зажечь светодиод:
– настроить вывод к которому подключен светодиод для работы на вывод информации
– подать на этот вывод логический уровень, который позволит зажечь светодиод
♦ Подождать некоторое время:
– перейти к подпрограмме формирующей паузу (которую тоже нужно “разжевать”)
– по выполнению подпрограммы паузы вернуться в основную программу
♦ Погасить светодиод:
– подать на вывод логический уровень, гасящий светодиод
и так далее.
С термином Программа неразрывно связан другой термин – Алгоритм (как Волк и Заяц, Том и Джерри).
Алгоритм – набор инструкций, описывающих порядок действия для достижения нужного результата.
Если в программе мы подробнейшим образом прописываем действия микроконтроллера, то в алгоритме мы определяем порядок действий микроконтроллера, на основе которых мы потом создадим программу.
По аналогии с вышеприведенном примером:
♦ Зажечь светодиод
♦ Подождать некоторое время
♦ Погасить светодиод
и так далее.
Таким образом, алгоритм – это предшественник программы.
И чем тщательно и продумано будет создан алгоритм, тем проще будет создавать программу.
Итого, программа для микроконтроллера – это последовательность действий микроконтроллера в виде набора команд и инструкций, которые он должен выполнить для достижения поставленных нами целей.
Команды для микроконтроллера имеют вид набора единичек и нулей:
00110101 011000100
так называемые – коды команд, а коды команд – это язык который понимает микроконтроллер.
А для того, чтобы перевести наш алгоритм с русского языка на язык микроконтроллера – в эти самые наборы нулей и единичек, существуют специальные программы.
Эти программы позволяют описать порядок работы для микроконтроллера на более-менее понятном для нас языке, а затем перевести этот порядок на язык понятный микроконтроллеру, в результате чего получается так называемый машинный код – последовательность команд и инструкций (те самые нули и единички) которые только и понимает микроконтроллер. Текст программы, написанный программистом, называется исходным кодом. Перевод программы с языка программирования (исходного кода) на язык микроконтроллера (машинный код) производится трансляторами. Транслятор превращает текст программы в машинные коды, которые потом записываются в память микроконтроллера.
В таких программах порядок работы микроконтроллера описывается специальным языком – языком программирования. Язык программирования отличается от нашего, человеческого языка. Если наш язык общения служит в основном для того, чтобы обмениваться информацией, то:
Язык программирования – это способ передачи команд, инструкций, чёткого руководства к действию для микроконтроллера.
Существует множество языков программирования и их можно разделить на два типа:
– языки программирования низкого уровня
– языки программирования высокого уровня Чем они отличаются. А отличаются они своей близостью к микроконтроллеру.
На заре зарождения микропроцессорной техники, программы писали в машинных кодах, то есть весь алгоритм работы последовательно прописывали в виде нулей и единичек. Вот так, примерно, выглядела программа:
01000110
10010011
01010010
Вряд-ли кто сможет разобраться в таком наборе комбинаций из двух цифр, а труд первых программистов был очень трудоемкий. Для облегчения своей жизни, программисты и стали создавать первые языки программирования.
Так вот, чем ближе язык программирования к такому набору нулей и единиц тем больше он “низкого уровня”, а чем дальше от них – тем больше “высокого уровня”.
Самые распространенные языки программирования для микроконтроллеров:
– язык низкого уровня – Ассемблер
– язык высокого уровня – С (Си) Давайте посмотрим на примере их различия (эти примеры абстрактные).
Допустим нам надо сложить два числа: 25 и 35.
В машинных кодах эта команда может выглядеть так:
00000101 1101001
На языке низкого уровня:
ADD Rd, Rr
На языке высокого уровня:
25+35 Различие языков низкого и высокого уровня видны невооруженным глазом, комментарии, как говорится, излишни.
Но давайте копнемся в этих примерах поглубже. Пример машинного кода разбирать не будем, так как он идентичен примеру на Ассемблере. По своей сути, Ассемблерные команды это те же машинные коды (команды) которым просто, чтобы не заблудиться в нулях и единицах, присвоены буквенные аббревиатуры.
Ассемблерной командой ADD Rd, Rr мы ставим микроконтроллеру задачу сложить два числа, которые находятся (а для этого мы должны их туда предварительно записать) – первое в Rd, второе в Rr, а результат сложения поместить в Rd. Как видите мы ставим очень конкретную задачу микроконтроллеру: где взять, что с этим сделать и куда поместить результат.
В этом случае мы работаем напрямую с микроконтроллером.
Команда на языке высокого уровня: 25+35, привычная для нас математическая запись, радующая наш глаз. Но в этом случае мы не работаем напрямую с микроконтроллером, мы просто ставим ему задачу сложить два числа. Результат и последовательность действий в данном случае будет тот-же, что и при выполнении ассемблерной команды: сначала эти два числа будут куда-то записаны, затем сложены а результат куда-то помещен. И вот тут кроется главное отличие языков высокого уровня и низкого уровня. Если в Ассемблере мы контролируем весь процесс (хотим мы того, или нет): мы знаем где записаны эти два числа, и мы знаем где будет находиться результат, то в языке высокого уровня мы процесс не контролируем. Программа сама решает куда предварительно записать числа и куда поместить результат. В большинстве случаев нам это и не надо знать, ведь для нас главное итог – число 60 на выходе. Как результат, программы на языках высокого уровня более читаемы, приятны для глаза и меньше по размеру – ведь нам не приходится “лезть во все дыры” и расписывать каждый шаг микроконтроллера, программа это делает потом за нас, когда компилирует ее – переводит в машинные коды. Но тут есть и минус. Два одинаковых алгоритма написанных на Ассемблере и на Си, после преобразования их в машинные коды будут иметь разный размер: программа написанная на Ассемблере будет на 20-40% короче программы написанной на Си – черт его знает, каким путем идет Си для достижения нужного нам результата. И бывают случаи, когда нет доверия к языку высокого уровня и в программе на Си делают вставки кода, написанные на Ассемблере.
Профессиональные программисты, как правило, знают несколько языков программирования (или работают в команде, в которой есть специалисты по разным языкам), творчески соединяя их возможности и преимущества в одной программе. Ну а нам, любителям, надо знать хотя бы один язык (для начала), и начинать надо (а я в этом твердо уверен, и никто меня не переубедит) с языка низкого уровня – Ассемблера.
Ну что, я думаю и тут нам все понятно, – язык программирования изучать надо, по-другому – никак.
Команды и инструкции для управления микроконтроллером.
У микроконтроллеров AVR более 130 различных команд, которые позволяют ему реализовать все заложенные в нем возможности.
Но сразу скажу – мало кто из любителей знает их все и тем более пользуется всеми. Обычно, в любительской практике хватает знания и половины команд, а то и меньше. Но изучать команды надо.
Чем больше команд вы будете знать, тем изощреннее (в хорошем смысле слова) и элегантнее программы будут получаться.
Итого, будем считать, что желание у нас есть, настойчивость проявим, язык изучим, команды освоим, и, как итог, – одержим победу!
В следующей статье мы побеседуем, о том, что часто вгоняет начинающих в ступор – о системах счисления и их связи с микроконтроллером.
Следующие статьи:
♦ Микроконтроллер и системы счисления
♦ Микроконтроллер и логические операции
♦ Общее устройство микроконтроллера
♦ Арифметико-логическое устройство и организация памяти – память программ, память данных, энергонезависимая память
♦ Регистры общего назначения, регистры ввода/вывода, стек, счетчик команд
♦ Регистр состояния SREG
♦ Порты ввода/вывода микроконтроллера
Источник: http://radio-stv.ru/mikrokontrolleri/ustroystvo-i-programmirovanie-mikrokontrollerov-dlya-nachinayushhih/ustroystvo-i-programmirovanie-mikrokontrollerov-avr-mikrokontroller-i-kak-ego-pobedit
Программирование AVR микроконтроллеров для начинающих
материалы в категории
Программирование с помощью CodeVision AVR
В предыдущей статье Программирование для начинающих. часть 2 было рассказано как прошивать микроконтроллер при помощи программы PONY PROG, здесь мы рассмотрим как прошить AVR микроконтроллер при помощи программы CodeVision AVR.
Скачать программу CodeVision AVR можно у нас на сайте в разделе радиолюбительский софт (бесплатно, конечно-же!)
В общем-то сам процесс программирования микроконтроллеров при помощи CodeVision AVR не сильно отличается от PONY.
Итак: запускаем программу
Сначала нам нужно настроить порт, заходим в меню Settings -> Programmer.
Откроется окошко, все настройки выставляем как на рисунке ниже
Нажимаем ОК.
Сейчас нужно выбрать тип микроконтроллера. Для этого заходим в меню Tools -> Chip Programmer
Откроется вот такое окошко:
Ничего лишнего в этом окошке не трогаем, галочки не ставим и ничего не переключаем.
Выбираем нужный нам микроконтроллер из выпадающего меню, (на примере выбран ATmega8). Если у вас в названии микроконтроллера после ATmegaX стоит буква, к примеру V или L, то в списке выбирайте такой же МК, с такой же буквой.
Теперь нам нужно открыть файл прошивки, в этом окошке нажимаем File -> Load FLASH
Откроется окно, где нужно будет выбрать файл прошивки с расширением .hex, кстати, не забудьте внизу из выпадающего меню “Тип файлов” выбрать этот тип файла.
Файл EEPROM выбираем точно так-же, для этого нажимаем меню File -> Load EEPROM, расширение этого файла .eep, если к вашему проекту такой файл не прилагается, значит нужно прошивать только FLASH т.е. .hex.
Имейте ввиду, что процессы прошивки программы, фьюзови ПЗУ (EEPROM) это самостоятельные отдельные процедуры.
И рекомендуется шить сначала программу, затем ПЗУ, затем фьюзы, в принципе что у нас и происходит, когда мы загружаем все файлы для прошивки, и выставляем фьюзы в окошке.
Итак, файлы прошивки загрузили, теперь нам нужно выставить фьюзы, Для моего проекта фьюзы следующие: BOOTSZ1, BOOTSZ0, SUT1, CKSEL3, CKSEL2, выставляем их.
Затем ставим галочку Program Fuse Bit(s), если вы не поставите галочку – фьюзы не будут записываться.
Чтобы проверить, видит ли наша программа программатор, подключенный к LPT порту, нажимаем кнопку Reset Chip, на программаторе должны мигнуть светодиоды чтения/записи. Если светодиоды не мигают, значит нам нужно проделать операции после пункта 6, описанные в предыдущей части статьи.
Теперь можно прошить МК, нажимаем кнопку Program All, и начнется процесс прошивки.
Если вы загружали только файл прошивки FLASH, .hex, то по ходу прошивки программа предложит загрузить файл EEPROM, жмем NO, т.е. НЕТ.
После чего пробегут еще 2 полоски и процесс прошивки завершится
Во время прошивки МК нельзя выключать или перезагружать ПК!
При заливке новой прошивки в МК, предыдущая прошивка будет удалена (если она была, конечно…), так что прежде чем прошивать микроконтроллер желательно-бы сначала его “считать” и предыдущую прошивку сохранить, так сказать, на всякий случай…
Решение некоторых проблем при программировании AVR микроконтроллеров
C разными программаторами, и с разными программами возникают разные ошибки, но некоторые ошибки между собой очень похожи, и устраняются одинаково.
Во первых микроконтроллеры подключайте строго к указанным выводам: RESET, VCC, GND, MOSI, MISO, SCK. Если спутаете вывода, или забудете припаять один из контактов, МК не прошьется. Случайно МК в панельку можно поставить спутав вывода, т.е.
задом на перед, от этого МК не сгорит, но и не прошьется конечно тоже. Напомню еще раз, что у некоторых МК, например в ATmega 64 и 128 вывода MOSI и MISO не применяются для ISP программирования, вместо них вывода MOSI подключают к ножке PE0, a MISO к PE1.
Напряжение питания не должно быть ниже чем нужно, иначе МК не будет программироваться, программы будут выдавать ошибки о том, что не могут обнаружить МК.
Записывать левые программы, например программу, предназначенную для ATmega8 в ATmega48 нельзя.
Бывает, что вы запрограммировали МК и файлы прошивки удалили с компьютера, а найти прошивку чтобы прошить другой МК не можете найти.
В таких случаях просто считываете программу с микроконтроллера, например с помощью CVAVR и сохраняете его на ПК, затем этой прошивкой прошиваете другой МК.
Если вы случайно запрограммировали какой то фьюз, после чего МК залочился, вспомните, что это был за фьюз, некоторые МК с неправильно зашитыми фьюзами удается восстановить, есть несколько способов как это сделать.
На К155ЛА3 можно собрать генератор чтобы восстановить МК с запрограммированным RSTDSBL, если вы выставили фьюзы на работу от внешнего генератора, подавая сигнал на вывод XTAL1 некоторые умудряются таким способом восстановить МК.
Также фьюзами можно выставить тактирование от внешней RC цепочки. В таком случае придется собрать RC цепочку, чтобы опять запустить МК. Ещё есть фьюзы DWEN, SPIEN…
, установив которые, вы отключите возможность пользоваться ISP программатором, тут поможет только параллельный программатор, другие программаторы (к примеру тритон) или приборы, которые встречаются на просторах интернета:например этот, или ATmega Fusebit Doctor
источник: http://cxem.net/
Источник: http://radio-uchebnik.ru/txt/15-avr-mikrokontrollery/114-programmirovanie-dlya-nachinayushchikh-chast3
Самопрограммирование микроконтроллеров AVR
Самопрограммирование микроконтроллеров AVR
В этой главе будет рассмотрена такая увлекательная особенность AVR, как самопрограммирование (имеется у многих моделей ATtiny и во всех моделях ATmega).
Сущность ее заключается в способности изменять содержимое FLASH-памяти конкретно из пользовательской программки. Микроконтроллеры Atmel были одними из первых в мире, в каких появилось это новаторство.
В разделе приведен пример загрузчика, использующего аппаратный интерфейс USART, и управляющей программки высочайшего уровня на языке Delphi.
Область внедрения
Какие же выгоды предоставляет способность самопрограммирования? Поначалу может показаться, что такая возможность дает AVR такие же достоинства, какими, к примеру, обладает хоть какой микропроцессор с Принстонской архитектурой.
Это, во-1-х, способность изменять собственные методы работы и, во-2-х, возможность вести отладку приложения, не прибегая к дополнительным аппаратным средствам. Но на практике ресурсов 8-разрядного микроконтроллера совсем недостаточно для построения “самообучающихся” умственных систем.
А что касается отладки, то сама структура FLASH-памяти тут сводит на нет все плюсы самопрограммирования (возможность располагать коды программ в резвой памяти SRAM у AVR отсутствует). Не считая того, переписывать на ходу секцию рабочего кода, что ранее делалось только при помощи программаторов, – достаточно рискованное дело. Неважно какая некорректность тут сходу приведет к сбою.
И даже наличие самого аппаратного узла, отвечающего за смену “прошивки”, потенциально понижает надежность устройства. Если прикладная программка может изменять FLASH-память, то это может случиться и непроизвольно в итоге какой-нибудь ошибки.
Но, с течением времени оказалось, что все не так и плохо. Самопрограммирование позволяет удачно использовать FLASH-память, как кандидатуру EEPROM. Рабочий ресурс FLASH, производимой по современной технологии, составляет ≈10000 циклов стирания/записи.
Это показатель хоть и на порядок меньше, чем у EEPROM, но все равно очень высочайший.
Благодаря этому во FLASH-памяти можно хранить таблицы, списки, поправочные коэффициенты, также всякую другую информацию, требующую повторяющегося не очень нередкого обновления.
Но, наверняка, самым основным достоинством самопрограммирования, является возможность сотворения фактически хоть какого интерфейса, для обновления программного обеспечения. Наибольшее практическое значение имеют компьютерные COM и USB. Последний из их в облегченном виде может быть реализован программным методом.
Процессом программирования со стороны AVR должна при всем этом управлять особая программа-загрузчик boot-loader.
Многие современные микроконтроллеры (также новые модели AVR) поставляются с вначале “зашитым” на заводе загрузчиком, что дает возможность использовать очень обыкновенные программаторы, только малость утратив в скорости программирования.
Перейти к последующей части: Особенности процесса самопрограммирования
Микроконтроллер AVR Bootloader UART
Источник: http://bloggoda.ru/2017/10/29/samoprogrammirovanie-mikrokontrollerov-avr/
Самопрограммирование микроконтроллеров AVR
В этой главе будет рассмотрена такая интересная особенность AVR, как самопрограммирование (имеется у многих моделей ATtiny и во всех моделях ATmega).
Суть ее заключается в возможности изменять содержимое FLASH-памяти непосредственно из пользовательской программы. Микроконтроллеры Atmel были одними из первых в мире, в которых появилось это новшество.
В разделе приведен пример загрузчика, использующего аппаратный интерфейс USART, и управляющей программы высокого уровня на языке Delphi.
Область применения
Какие же выгоды предоставляет способность самопрограммирования? Сначала может показаться, что такая возможность дает AVR такие же преимущества, какими, например, обладает любой процессор с Принстонской архитектурой.
Это, во-первых, способность изменять собственные алгоритмы работы и, во-вторых, возможность вести отладку приложения, не прибегая к дополнительным аппаратным средствам. Но на практике ресурсов 8-разрядного микроконтроллера совершенно недостаточно для построения “самообучающихся” интеллектуальных систем.
А что касается отладки, то сама структура FLASH-памяти здесь сводит на нет все достоинства самопрограммирования (возможность размещать коды программ в быстрой памяти SRAM у AVR отсутствует). Кроме того, переписывать на ходу секцию рабочего кода, что раньше делалось только с помощью программаторов, – довольно рискованное дело. Любая неточность здесь сразу приведет к сбою.
И даже наличие самого аппаратного узла, отвечающего за смену “прошивки”, потенциально снижает надежность устройства. Если прикладная программа может изменять FLASH-память, то это может случиться и непроизвольно в результате какой-либо ошибки.
Однако, со временем оказалось, что все не так уж и плохо. Самопрограммирование позволяет успешно использовать FLASH-память, как альтернативу EEPROM. Рабочий ресурс FLASH, производимой по современной технологии, составляет ≈10000 циклов стирания/записи.
Это показатель хоть и на порядок меньше, чем у EEPROM, но все равно очень высокий.
Благодаря этому во FLASH-памяти можно хранить таблицы, списки, поправочные коэффициенты, а также любую другую информацию, требующую периодического не слишком частого обновления.
Но, наверное, самым главным достоинством самопрограммирования, является возможность создания практически любого интерфейса, для обновления программного обеспечения. Наибольшее практическое значение имеют компьютерные COM и USB. Последний из них в упрощенном виде может быть реализован программным способом.
Процессом программирования со стороны AVR должна при этом управлять специальная программа-загрузчик boot-loader.
Многие современные микроконтроллеры (а также новые модели AVR) поставляются с изначально “зашитым” на заводе загрузчиком, что дает возможность использовать очень простые программаторы, лишь немного потеряв в скорости программирования.
Перейти к следующей части: Особенности процесса самопрограммирования
Источник: http://cxem.gq/mc/book61.php
(нет голосов)
Загрузка...
detector