Atmel ice распиновка jtag

AVR JTAG

Содержание

Описание модуля

Данный модуль является аппаратным отладчиком ATMEL AVR ICE I и предназначен для JTAG отладки микроконтроллеров MegaAVR. Подключается к блоку FTDI (или модулю FTDI) и является клоном фирменного отладчика Atmel первого поколения. Позволяет ставить до трех точек останова, а также вести пошаговую отладку в железе контроллеров AVR Mega через интерфейс JTAG.

Кроме отладчика JTAG на штыри выведены сигналы программатора на FTDI, для удобства. Чтобы можно было прошивать контроллер не снимая плашки модуля с FTDI или используя стандартный ISP10 кабель.

Также он может служить как сопроцессор для построения мультипроцессорных систем или иных средств которые могут потребоваться для отладки. Для этого можно через тот же FTDI модуль сделать самопрошивку управляющего контроллера на любую другую прошивку. А не используемые в JTAG выводы вынесены на правый край модуля в виде портов GPIO общего назначения.

Поддерживаемое ПО

AVR JTAG ICE работает ТОЛЬКО из среды Atmel AVR Studio 4.19 (не выше). Более новые версии среды, такие как AVR Studio 5,6. НЕ ПОДДЕРЖИВАЮТСЯ, т.к. Atmel откзаалась поддерживать свои старые отладочные средства работающие на COM порту.

Модернизация модуля (для тех у версия без контроллера)

Данный модуль изначально поставляется без контроллера ATMega16 и кварца на 7.3728 и не поддерживает аппаратный JTAG ICE первой модификации. Но можно самостоятельно запаять контроллер и кварц, получив возможность аппаратной отладки по JTAG ICE 1 и использовать контроллер модуля как сопроцессор.

Вам потребуется для этого:

  • Демоплата Pinboard II любой ревизии или Универсальный модуль FTDI
  • Архив с нужными файлами прошивок и скриптов: Upgrade_avr_jtag.zip
  • Прямые руки
  • Паяльник и прочие принадлежности
  • Собственно демоплата, ей будет осуществляться прошивка
  • Контроллер Atmega16A-AU в корпусе TQFP
  • Кварцевый резонатор на 7.3728МГц Частота должна быть именно такой. Близкие по частоте не подойдут. Корпус лучше «лодочка», выводной.
  • 4 проводные перемычки
  • Два джампера

Видео инструкция по модернизации

Иллюстрированный журнал Мурзилка

Монтаж микроконтроллера

Микроконтроллер припаивается на свободную площадку. Контролер нужно купить в корпусе TQFP.

Следим, чтобы метка на плате и метка на корпусе совпадали. Отпаять будет трудно.

Прихватываем в двух точках, и проверяем, чтобы остальные выводы стояли точно на падах. Пока еще можно все поправить и выровнять.

Если все ровно, то припаиваем остальные выводы.

Монтаж кварцевого резонатора

Нам нужен кварцевый резонатор на 7.3728МГц. Именно такой! Это важно.

Ставим его на плату.

Но припаивать лучше с небольшим зазором. Чтобы флюс и вода после отмывки из под него могли спокойно испариться.

После пайки все следы флюса надо тщательно смыть, а платы просушить. Особенно с кварца и окружающих его конденсаторов.

Подключение джамперов

Ставим модуль на демоплату Pinboard II

Установите два джампера на модуль. И снимите джамперы с селектора канала В FTDI

Подключение ISP проводов

Подключите провода для прошивки контроллера адаптера. Прошивать будем через FTDI от этой же платы.

Прошивка контроллера

Вам надо скачать архив с файлами: Upgrade_avr_jtag.zip

В нем находится прошивающая программа avrdude.exe, конфигурационные файлы, библиотеки для работы с 2FTBB и, самое главное, прошивка miniICE.hex и скрипт _m16_burn_jtagice.cmd который автоматически прошьет контроллер при запуске.

Обратите внимание на параметр ft0. Обычно он у всех такой. Но если у вас в системе одновременно работают несколько FTDI устройств (обычно это может быть дата-кабель для старого телефона или другой USB-UART), то номер ft может быть другим. В этом случае можно перебрать все вариации от ft0 до ft9.

Разумеется вы можете также прошить контроллер и в ручном режиме. Если уверенно пользуетесь программой avrdude или оболочкой sinaprog

И процесс пошел

По окончании прошивки должен загореться светодиод Action, а также надо будет нажать кнопку FT_RST, чтобы сбросить чип FTDI и включить-выключить питание платы. Чтобы сбросить прошитый чип.

Проверка и запуск JTAG ICE

Четырех жильным кабелем подключаем адаптер к модулю.

К специальному разъему под модулем.

И к плашке JTAG ICE. Выводы соединяем один к одному. Вывод RST не используется.

Запускаем студию со своим проектом и в диалоге Connect выбираем JTAG ICE и PORT соответствующий каналу B FTDI. Обычно это COM3 Жмем Connect.

Если адаптер нормально работает, то откроется диалог прошивальщика:

Там надо нажать кнопку Read Signature и убедиться, что считанное значение совпало с установленным в проекте контроллером и адаптер выдал сообщение «Signature matches selected device».

Следующим шагом идем на вкладку Fuses и снимаем там галочку с BOOTRST если она стоит. Другие биты не трогаем во избежания блокировки кристалла от неправильных настроек. Жмем кнопку Program. Если этого не сделать, то контроллер будет стартовать с бутлоадера и при старте отладки долго долго тупить. А бутлоадер все равно будет затерт при запуске прошивки по JTAG.

Все. Адаптер и модуль готовы к работе через отладчик. Теперь только надо настроить студию на работу к отладчику. Для этого идем в меню Debug и там в меню Select Platform and Device выбираем не AVR Simulator, а JTAG ICE I и свою модель контроллера.

Источник

Developer Help

The Atmel-ICE Probe has two 50-mil 10-pin Joint Test Action Group (JTAG) connectors accessible on the front of the tool’s enclosure. Both connectors are directly electrically connected, but conform to two different pinouts:

1) AVR В® JTAG header
2) ARM В® Cortex В® Debug header

The connector should be selected based on the pinout of the target board and not the target MCU type — for example, a SAM device mounted in an AVR STK600 stack should use the AVR header.

JTAG Interface Basics

When designing an application PCB which includes an AVR with the JTAG interface, it is recommended to use the pinout as shown. The Atmel-ICE can connect to both 100-mil and 50-mil variants of this pinout.

AVR JTAG Header Pinout

When designing an application PCB which includes a SAM device with the JTAG interface, it is recommended to use the pinout shown. The Atmel-ICE can connect to both 100-mil and 50-mil variants of this pinout.

SAM JTAG Header Pinout

Atmel-ICE Connection Options

The chart shows the pinouts for each connector type and a description of each pin.

Источник

Клон AVR JTAG ICE

При разработке и отладке программ под микроконтроллеры, возникают вопросы, связанные с программированием и отладкой программы в реальной схеме. Если с программированием микроконтроллеров AVR особых проблем не возникает, поскольку существует множество схем для «заливки» прошивки в кристалл, одной из простейших таких схем является схема получившая название «пять проводов», то с отладкой программы такого богатого выбора не существует.

Для отладки программы возможно использования только двух вариантов – это программный симулятор и внутрисхемный JTAG эмулятор-программатор. Программный симулятор, как правило, не может учитывать всех особенностей работы схемы, таких как внешние воздействия, совместная работа с другими устройствами и прочее. С аппаратными программаторами-отладчиками JTAG появляется возможность пошаговой отладки программы напрямую в самом микроконтроллере установленном непосредственно в схему, просмотра и изменения всех регистров микроконтроллера, установка breakpoints и конечно же внутрисхемного программирования микроконтроллера. Но стоимость оригинального AVR JTAG ICE MkII выпускаемого Atmel колеблется в районе 300 евро, а его аналога AVRDRAGON выпускаемого серийно около 3000руб., что является очень дорогим для людей, занимающихся созданием устройств на микроконтроллерах AVR «для себя».
Но к счастью удалось создать клон, оригинального AVR JTAG ICE, который стоит существенно дешевле оригинала и позволяет проводить программирование и отладку микроконтроллеров AVR с интерфейсом JTAG.


Рис 1. Принципиальная электрическая схема клона AVR JTAG ICE

Принципиальная электрическая схема приведена на рис. 1. Основой данного JTAG служит микроконтроллер DD3 AVR ATMega16. Микросхема DD2 MAX232 выполняет роль преобразователя интерфейса RS232 в ТТЛ уровни UART. Микросхема DD1 предназначена для защиты входных и выходных цепей микроконтроллера DD3 и согласования напряжения логических уровней при использовании внешнего питания.

Питание JTAG может браться от цепей питания отлаживаемого устройства через четвертый контакт vTref XP3, а также может использоваться внешнее через разъем XP1 и ХР2. Внешнее напряжение может быть в диапазоне от 7 до 15В. При использовании внешнего источника питания, вывод vTref разъема XP3можно не подключать.
Светодиод HL2 отображает наличие питания, HL1 режим работы JTAG.

Подключение JTAG к отлаживаемому микроконтроллеру осуществляется через стандартный десяти выводной разъем. Схема подключения которого изображена на рис. 2.


Рис 2. Схема подключения AVR JTAG ICE к отлаживаемому устройству

Существует несколько вариантов BootLoader загрузчиков для прошивки JTAG, но на мой взгляд наиболее удачный вариант получился у Кротевич Виталия (Vit). Его загрузчик наиболее близко повторяет фирменный и позволяет обновлять микропрограмму JTAG непосредственно из AVRStudio без перезагрузки JTAG и входа в режим программирования через BootStart. В случае если не планируется производить обновление прошивки JTAG`a , то загрузчик можно не прошивать, а «зашить» только оригинальную прошивку от AVRStudio.

Чтобы «зашить» bootloader в JTAG можно воспользоваться программатором AVReal, PonyProg, STK200, «пять проводов», любо любым другим имеющимся в наличии и совместимым с AVR ISP. Подключение программатора производится к ISP разъему программирования ХР4. Файл прошивки JTAG_ICE.hex.

Пример программирования фьюзов показан на рисунке 3.


Рис 3. Установка фьюзов для AVR JTAG ICE

Пример работы AVR JTAG ICE показан на рисунке 4. В качестве примера произведено считывание сигнатуры ATMega128


Рис 4. Чтение сигнатуры микроконтроллера ATMega128 с помощью AVR JTAG ICE


Рис 5. Изображение верхнего слоя трассировки печатной платы, с нанесенными элементами


Рис 6. Изображение нижнего слоя трассировки печатной платы, с нанесенными элементами

Фотографии готового устройства:

P.S. Схема и трассировка печатной платы разработаны автором статьи, загрузчик использован Кротевич Виталия (ака Vit), прошивка от оригинальной AVRStudio.

При написании статьи использовались следующие источники:
1 http://onembedding.bialix.com/files/jtag_vit/
2. Официальное руководство пользователя AVR JTAG ICE JTAGuserguide.pdf

Скачать прошивку, файлы печатных плат вы можете ниже

Источник

JTAG ICE

Встроенная система отладки

1 Описание

AVR JTAG представляет собой инструмент для отладки устройств, выполненных на основе микроконтроллеров семейства AVR фирмы Atmel. AVR JTAG является полным аналогом AVR JTAG ICE фирмы Atmel. Для получения дополнительных сведений о работе AVR Studio с AVR JTAG может использоваться документация от Atmel.

Для работы с AVR JTAG используется программа AVR Studio от Atmel. AVR JTAG поддерживает все микроконтроллеры семейства, имеющие интерфейс JTAG:

    ATmega16;
    ATmega162;
    ATmega169;
    ATmega32;
    ATMega323;
    ATMega64;
    ATmega128.

Поддержка новых устройств осуществляется за счет обновления встроенного ПО AVR JTAG, которое поставляется в составе AVR Studio.

Рисунок 1 Расположение соединителей и индикаторов на плате AVR JTAG

Комплект поставки

В комплект поставки AVR JTAG входят:

  • плата AVR JTAG;
  • сетевой источник питания;
  • кабель для подключения AVR JTAG к компьютеру;
  • кабель для подключения AVR JTAG к отлаживаемому устройству;
  • компакт-диск с ПО и справочной информацией.


Рисунок 2 Внешний вид платы

Подключение

Чтобы программа AVR Studio могла автоматически обнаружить AVR JTAG, необходимо подсоединить AVR JTAG к компьютеру, отлаживаемому устройству и подать питание на AVR JTAG и отлаживаемое устройство до запуска AVR Studio.

Подключение к компьютеру

AVR JTAG подключается к стандартному COM порту компьютеру. Для подключения используется 9-ти контактный «прямой» кабель (входит в комплект поставки).

При запуске AVR Studio автоматически ищет поддерживаемые им устройства, обращаясь по порядку ко всем COM портам компьютера. Поиск прекратится, как только будет найдено поддерживаемое устройство. Например, если к COM1 подключен AVR Prog, а к COM2 AVR JTAG, то AVR Studio обнаружит только AVR Prog. Поэтому при запуске AVR Studio убедитесь, что остальные поддерживаемые им устройства отключены или после запуска AVR Studio вручную задайте порт, к которому подключен AVR JTAG.

Если COM порт, к которому подключен AVR JTAG, используется другими программами (например, терминалом), то AVR Studio не сможет обнаружить AVR JTAG. Завершите эти программы перед запуском AVR Studio.

Подключение к отлаживаемому устройству

Для подключения к отлаживаемому устройству используются 6 линий: TCK, TDO, TDI, TMS, VTref и GND, подключение этих линий необходимо для правильной работы AVR JTAG с отлаживаемым устройством.

Дополнительно к отлаживаемому устройству может быть подключена линия nSRST (используется для управления и наблюдения за линией сброса микроконтроллера). Использование этого сигнала не является необходимым для отладки, однако, если программа микроконтроллера установит бит JTD в регистре MCUCSR, то интерфейс JTAG будет отключен и для его включения потребуется, чтобы AVR JTAG мог управлять линией сброса микроконтроллера.


Рисунок 3 Подключение AVR JTAG к отлаживаемому устройству

AVR JTAG получает питание от внешнего источника питания (входит в комплект поставки) постоянного или переменного тока. Для подключения источника к AVR JTAG используется гнездо под штекер 2.5 мм. Полярность источника постоянного тока не имеет значения.

Для того чтобы AVR Studio обнаружило AVR JTAG необходимо, чтобы питание AVR JTAG и отлаживаемого устройства было включено до начала отладки (кнопкой Start Debugging AVR Studio).

Рекомендуется следующий порядок включения:

  1. включите питание отлаживаемого устройства;
  2. включите питание AVR JTAG;
  3. запустите AVR Studio.

Обновление встроенного ПО AVR JTAG может быть проведено либо автоматически, либо вручную.

Автоматическое обновление происходит в том случае, если AVR Studio обнаружит, что версия встроенного ПО (firmware), входящего в состав AVR Studio, больше версии firmware AVR JTAG. В этом случае AVR Studio выдает соответствующее сообщение и предлагает выполнить обновление firmware. Если пользователь соглашается выполнить обновление ПО, то AVR Studio выдает диалог с инструкциями по обновлению ПО. Для обновления ПО выполните следующие действия:

  1. снимите перемычку на плате AVR JTAG;
  2. нажмите кнопку «Ok» в диалоге AVR Studio;
  3. в появившемся диалоге AVR Prog нажмите кнопку «Program»;
  4. после завершения прошивки firmware закройте окно AVR Prog;
  5. установите перемычку на плате AVR JTAG;
  6. выключите и включите питание AVR JTAG.

Обновление ПО AVR JTAG завершено.

Ручное обновление ПО AVR JTAG может оказаться необходимым, если автоматическое обновление ПО было прервано по каким-либо причинам (сбой питания и т.п.). В этом случае AVR Studio не сможет обнаружить AVR JTAG, выяснить версию его ПО и начать автоматическое обновление ПО.

Чтобы выполнить ручное обновление ПО:

  1. выключите питание AVR JTAG;
  2. снимите перемычку на плате AVR JTAG;
  3. включите питание AVR JTAG;
  4. запустите программу AVR Prog;
  5. выберите для программирования файл с расширением .EBN из папки JTAGICE, находящейся в папке, в которую установлен AVR Studio;
  6. нажмите кнопку «Program»;
  7. после завершения прошивки firmware закройте окно AVR Prog;
  8. установите перемычку на плате AVR JTAG;
  9. выключите и включите питание AVR JTAG.

Источник

Adblock
detector