Электронный программатор с аналоговым дисплеем что это
Развитие человечества сопровождалось совершенствованием механизмов и техники. Устройства становились сложнее, управление ими также стало труднее. Для того чтобы не повторять одни и те же действия человеку потребовались запоминающие устройства. От них требовалась не только возможность хранения данных, но и возможность воспроизведения их.
Одним из первых устройств со встроенной памятью считается Антикитерский механизм (3 век до н.э.). Но большинству нам оно известно, как кулачковый валик. Он применяется в шарманках, музыкальных шкатулках, часах с боем и иных механизмах.
Развитие компьютерной техники, микроэлектроники память устройств «перекочевала» в полупроводниковые элементы. Они получили название постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), флэш-память. Транзисторная техника позволяет записывать, читать информацию при помощи программатора.
Время чтения: 18 минут |
Классификация программаторов
Данные устройства можно классифицировать по различным характеристикам: По типу микросхем используемых в них, по присоединению микросхемы, по тому каким способом происходить присоединения к компьютеру, также существует классификация по сложности программаторов.
Давайте рассмотрим некоторые классификации
В программаторах использующих параллельное присоединения микросхем имеется разъем в который и присоединяется микросхема. Внутрисхемные же годятся лишь для микросхем, поддерживающих внутрисхемный тип программирования, но они благодаря им можно прошивать микросхему, не извлекая её из устройства.
Если вы будете покупать программатор, в котором применяется параллельное присоединения микросхемы, то необходимо внимательно посмотреть на разъем, в который ставиться микросхема, оценить его качество. Одноразовый разъём не станет вам долго служить; устройство должно быть оснащено цанговым разъёмом — а наиболее лучшим вариантом будет являться программатор с разъёмом снабженным подвижной планкой (ZIF разъёмы). Среды не дешевых программаторов имеются данные устройства с разъемами под различные корпуса.
Параллельное программирование
Параллельное программирование было достаточно популярным методом прошивки микросхем. Его особенность заключается в высокой скорости передачи данных, однако для его реализации требуется 8 линий для передачи данных, примерно столько же служебных. Поэтому физически такой способ программирования можно осуществить только через параллельный порт LPT или его эмуляцию. При этом программируемая микросхема должна иметь соответствующее число ножек.
- Конструировать чипы с малым объемом памяти, большим числом «ног» невыгодно;
- Снижение числа контактов позволяет миниатюризировать чипы;
- Необходимость унификации чипов, методов программирования;
- Появление технологии внутрисхемного программирования.
Параллельное программирование сохранилось в промышленности для массового производства, прошивки большого числа чипов памяти, микроконтроллеров и для перепрошивки неверно сконфигурированных MSU.
По дополнительным функциям
- Наличие программного обеспечения (ПО) под различные операционные системы;
- Поддержка стороннего ПО;
- Возможность самостоятельного обновления прошивки;
- Проверка исправности;
- Проверка правильности подключения микросхемы;
- Возможность подключения адаптеров;
- Наличие функции быстрого стирания, проверки записи/стирания микрочипа;
- Наличие функции копирования;
- Возможность автономной работы;
- Наличие встроенного HEX-редактора.
По типу программируемых микросхем
В первую очередь это напрямую влияет как на возможности устройства, так на его цену.
Существуют универсальные программаторы, позволяющие работать практически со всеми устройствами, они обладают продвинутой начинкой, обновляемым программным обеспечением (ПО) и поддержкой производителя. Однако в них нуждаются единицы пользователей.
- Чтения/прошивки чипов энергонезависимой памяти;
- Работы с ПЛИС;
- Программирования МК одной или нескольких серий;
- Работы со специализированными чипами.
Давайте подробнее рассмотрим их классификацию.
Работа программатора с MCU
Микроконтроллер или MCU (Micro Controller Unit) — это микросхема, способная управлять другими электронными устройствами. Её особенность — это не только процессор, но встроенная: оперативная и постоянная память (ОЗУ, ПЗУ), устройство ввода-вывода, таймер, иные периферийные устройства.
В настоящее время МК выпускаются многими производителями. Различные MCU различаются не только архитектурой, но рабочей частотой, объемом памяти, типом протокола обмена данных, шириной интерфейса ввода-вывода.
Можно выделить следующие, наиболее популярные, семейства микропроцессоров: ESP8266, ESP32, ARM, STM32, AVR, PIC, STM8.
Для микроконтроллеров выпускаются как в специализированном исполнении – для конкретного семейства МК, так в универсальном – для нескольких семейств.
ТОП программаторов для микроконтроллеров
-
– (AVR, ATMEGA, Attiny, PIC, AT90, AT89S); – MC9S08, MC68HC(9)12, MC9S12, V850, H8X, R8C, PCF79XX, контроллеры Atmega, микросхемы памяти EEPROM); – (микроконтроллеры NuMicro); – (микроконтроллеры PIC); – (микроконтроллеры STM8 и STM32); – (микроконтроллеры AVR); – (микроконтроллеры STC).
Компания Суперайс предлагает программаторы различного функционала и цены. Выбрать вы можете в нашем каталоге или проконсультироваться у менеджера.
Программатором называется аппаратно-программное устройство, служащее, чтобы считывать и записывать информацию на запоминающее устройство. Если радиолюбителю необходимо лишь однажды запрограммировать микро контроллер, есть возможность применить стандартный программатор, подключаемый к последовательному или же параллельному порту.
Благодаря стандартному программатору имеется возможность грузить программы формата hex в большинство микроконтроллеров AVR, уменьшая затраченное время на это. Также при применении программатора работающего внутрисхемно отпадает необходимость извлекать микроконтроллер из устройства.
Присоединение программатора к ПК происходить при помощи специализированного программного обеспечения. Оно передает прошивку с компа на программатор, а тот в свою очередь лишь записывает ее в память микросхемы. Присоединить программаторы можно различными способами. Нынешние программаторы присоединяются к компу, в основном, при помощи USB порта.
Специализированные разъемы
Такие разъемы применяются для подключения конкретных устройств. Можно выделить такие, как:
VGA, HDMI – для внутрисхемного программирования аудио, видео приборов;
Контактные площадки – для параллельного программирования чипов в корпусах SOP, BGA;
Адаптеры – для параллельного программирования чипов в корпусах SOP, PLCC, TSOP и других;
Прищепки – для подключения к чипам без их выпаивания с платы;
Специализированные кабели - для присоединения специализированных устройств (LED матрицы, экраны).
Лучшие программаторы
Перечень лучших программаторов основан на отзывах покупателей, в него входят универсальные модели, узкопрофильные, пригодные для работы, только определенными видами микросхемами которые устанавливают, например, в автомобильных ключах и многие другие.
Модель AVR USBASP относится к универсальным USB программаторам, поддерживает десяти штырьковые флэш-микроконтроллеры с возможностью установить дополнительно шесть штырьковых адаптеров. Прибор имеет два варианта питания (5 и 3,3 вольта), которые осуществляются через специальную перемычку. Несмотря на преимущества устройства, стоимость его относится к доступным.
Последовательный порт
Последовательный порт, COM-порт (communications port) или RS-232, в отличие от параллельного передает информацию побитно всего по двум проводам. Изначально интерфейс создавался для присоединения телефонных модемов и обмена данными с некоторыми устройствами. В свое время порт широко использовался для подключения некоторых моделей, в том числе конструировались самодельные устройства. Максимальная скорость передачи данных интерфейса RS-232 достигает 115200 бод. Однако в настоящее время СОМ-порт активно вытесняется его «сородичем» – USB интерфейсом. В связи с этим программаторы, подключаемые через последовательный порт, практически не выпускаются. Однако существуют схемы для самостоятельной сборки, подключаемых через данный интерфейс.
В настоящее время COM-порт чаще используется для обмена данными с устаревшими устройствами, а также в сочетании с преобразователями RS-232/RS-485 для создания промышленных сетей, используемых в промышленной автоматизации.
Программаторы с а) параллельным б) и последовательным портом
Как присоединить USB-программатор?
После следует установить требуемые драйверы, благодаря которым операционная система компьютера сможет нормально и правильно взаимодействовать с программатором. Вслед за этим возможно присоединить микропроцессорное устройство к ISP интерфейсу. Когда начнется программирования, начнет светиться ещё один светодиод, он продолжить светиться во время всего процесса программирования.
У большинства программаторов имеется пара интерфейсов – первый используется, чтобы включить микроконтроллер, второй используется для присоединения к компьютеру. Для присоединения микроконтроллера к контроллеру, можно использовать внутрисхемное программирование. А, чтобы присоединить программатор к компьютеру, используется подключения через обычный USB-разъем.
Чтобы иметь возможность управлять программатором необходимо установит специализированные программы. Больше всего для этого подходят оконные приложения.
Программаторы и отладчики зачастую применяются в одном устройстве, это позволяет, облегчит весь процесс.
В основном сейчас на рынке представлены внутрисхемные программаторы и отладчики в основном сейчас на рынке представлены внутрисхемные программаторы и отладчики
Во время ремонта, после отключения/включения питания во всей квартире у меня по непонятным причинам перестала работать духовка Whirlpool AKZ447. На цифровом дисплее высветилась ошибка F03 и никакие перезагрузки и отключение питания не помогали.
Духовка старая, куплена в 2007 году, но по функционалу даст фору многим духовкам, которые продаются сейчас. Данная духовка пережила один переезд, и в новой квартире заняла место в новом кухонном гарнитуре.
На старой квартире
На новой квартире
Покупать новую духовку не было никакого желания. Первым делом позвонил мастерам, которые в нашем городе чинят технику Whirlpool. Описав проблему по телефону, я услышал следующее:
«Слетела прошивка, перепрограммирование духовки стоит 4 тыс. руб., если программирование не поможет, то замена материнской платы – 8 тыс. руб.»
Почему-то мне сразу подумалось, что, скорее всего, будет именно замена платы.
На тот момент я не готов был к подобным расходам, поэтому сказал, что перезвоню, и повесил трубку.
Отложил решение данной задачи, были другие более важные дела, духовка на тот момент особо была не нужна. В плане приготовления еды её частично заменяла мультиварка/скороварка.
Через некоторое время жена напомнила, что с духовкой необходимо что-то сделать, так как приближалась ПАСХА, а ей хотелось испечь куличи в духовке.
Делать нечего, пришлось лезть на форумы и изучать вопрос ремонта. Потратив несколько дней своего свободного времени, выяснил, что я не одинок, и что есть люди с подобными проблемами, но решение находили единицы (вопрос решался в личке и на всеобщее обсуждение он не выносился). Суть заключалась в том, что по каким-то причинам слетала прошивка, и её необходимо куда-то залить. Прежде чем задавать подобные вопросы, было решено разобрать духовку, чтобы ознакомиться с «железом».
Вытаскиваем духовку из шкафа, снимаем несколько верхних панелей и видим материнскую плату.
Там даже есть сервисный разъем
Только цоколевки на него нет, и как через него программировать тоже никто не знает. По крайне мере, я на форуме встречал упоминание только одного специализированного устройства, которое позволяет запрограммировать многие устройства Whirlpool через диагностический разъем, но в базе устройств моей духовки не нашлось. Да и само устройство стоит как пять моих духовок.
Осмотрев плату, я задался вопросом, а что здесь программировать. Ничего похожего на память или контроллер я не увидел. Пришлось откручивать плату и смотреть снизу.
Ну вот, это больше похоже на электронную схему :-).
Сердце всей платы микроконтроллер ST 72F324
А вот рядом с ним стоит память 24С08
Её, похоже, и придётся лечить
Полез опять на форумы искать прошивку. Списался с несколькими участниками дискуссии и попросил прошивку. Никто не откликнулся. Пришлось ещё искать, и на одном закрытом форуме мне повезло.
Теперь встал вопрос, чем запрограммировать микросхему.
Полез на али и eBay смотреть программаторы. На eBay ценник не понравился, а на али пачками эти программаторы продают, главное выбрать нужный для определённого типа микросхем.
Недолго думая, заказал не сильно дорогой, который мне больше понравился, у продавца с нормальным рейтингом и с большим количеством заказов.
Заодно у другого продавца заказал панель переходник SOP8 to DIP8 и ещё 5 микросхем памяти 24С08 для экспериментов.
Пока посылки добирались до меня, скачал и установил программное обеспечение для работы с программатором. Программа как и программатор называется CH341A Programmer.
Наконец, до меня добрался программатор и панель SOP8.
Упаковка стандартная, в ней ничего интересного нет.
Вот так выглядит программатор:
К нему в комплекте идёт панелька и штырьки, чтобы сделать своеобразный переходник, но я им пользоваться не стал.
Панелька SOP8 выглядит так:
Если на неё надавить, то контакты расширяются и позволяют вставить в своё нутро микросхему SOP8.
Первым делом выпаиваем микросхему памяти. Выпаивал на работе с помощью фена. Очищаем ножки от припоя и загружаем её в панельку.
Панельку устанавливаем в программатор
А его подключаем к компьютеру. Запускаем программу и читаем, что в микросхеме находится, и на всякий случай записываем прошивку в файл (предварительно указав нужный тип микросхемы).
Вот сравнение двух прошивок
Я показал только верхнюю часть прошивки, снизу есть ещё несовпадения.
В целом 90% прошивки совпадало, остальное было забито каким-то мусором.
Загружаю в программатор нужную прошивку, скрещиваю пальцы и нажимаю «записать чип»
После успешной записи вытаскиваю микросхему и запаиваю её на место. Ещё трачу 15 минут на сборку духовки и включаю её.
Цифровое табло духовки засветилось без ошибки. Пробую включать духовку на разных режимах, все работает.
В заключении хочу подвести итог. Мой бюджет пострадал на:
Программатор – 2,51$
Панелька – 1,26$
Микросхемы (можно было не покупать) – 0,72$
Итого: 4,49$ (примерно 300 руб.)
Несколько часов потратил на поиск прошивки и примерно 30 минут на разборку/сборку духовки.
Теперь в случае подобной поломки могу восстановить духовку меньше чем за час (бесплатно).
С того времени духовка работает, жена радуется. На Пасху получились хорошие куличи.
Ну что ж, не терпится испытать аппарат в работе. Аккуратно вкладываем чип в кроватку переходника, сам переходник устанавливаем в универсальный сокет программатора, подключаем программатор к ноутбуку, ноутбук под управлением 32-х разрядной Windows 10 с установленным ПО, заблаговременно скачанным с сайта производителя.
Для работы программатора с NAND FLASH чипами используется один софт, для работы со всем остальным многообразием чипов — другой.
Выбираем из списка наш чип, и…
Девайс заботливо предупреждает о неконтакте конкретных ног чипа. Аккуратно отжимаем панель, шевелим чип — все ок. Для проверки запускаем автодетект — программатор определяет ближайший чип этого семейства, все ОК.
Пишем, читаем, стираем, все ОК, программатор шустро отрабатывает все режимы.
Ну и приступим к основному действу, для которого и покупался программатор. По работе, мы используем много десятков промышленных Wi-Fi точек HP MSM-310R.
Устройство дорогое, но тем не менее, выходящее из строя. Гарантия закончилась, и накопилось их некоторое количество. Внутри, как это любит Hewlett-Packard и прочие белые бренды, выкупленный производитель, канадский Colubris.
Судя по скудной инфе от производителя, и морганиям светодидов, удалось понять, что проблема софтовая. Точка банально не грузилась из за сбоя во внутренней файловой системе или подизношенном чипе флеш-памяти. Что ж, сдуваем феном чип K9F5608UOD с живой точки, считываем, запаиваем обратно. Выясняем где в считанном дампе находятся конфигурационные параметры, описывающие серийник и МАС-адреса устройства. Таких, парукилобайтных блоков, два. Они идентичны друг другу. С дохлой точки тоже сдуваем чип, вычитываем, находим в дампе по тем же адресам идентификационные блоки, вырезаем, сохраняем. Заменяем в прошивке, считанной с живой точки, эти блоки на требуемые с серийниками и МАС-ами дохлой. Прошиваем новый чип, заранее закупленный на Aliexpress, этой комбопрошивкой, запаиваем, и вуаля, точка работает. Мне повезло, приобретенный новый чип оказался очень качественным, и с завода bad блоков не было, поэтому дамп можно было писать один-к-одному, безо всяких сдвигов. Конечно, методически правильнее, было бы подключиться к jtag интерфейсу процессора точки, но на тот момент уж очень руки чесались испробовать неизведанное.
Ну и напоследок, хотелось бы рассказать о мини-соревнованиях некоторых моих программаторов. Я их извлек из закромов, сфотографировал и подготовил к испытаниям.
Знакомьтесь: Bidipro, достаточно популярный в свое время среди радиогубителей самопайный девайс. Но вследствие долгого бездействия где-то закралась аппаратная ошибка в виде непропая или КЗ, вызванного упавшей скупой слезой ностальгирующего электронщика. Да и к тому же управляющий софт требует DOS. Выбывает на старте.
Второй девайс, клон SEEPROG, хороший программатор сериальных чипов, производитель до сих пор обновляет ПО.
Третий участник — Ezoflash, упрощенная версия Willemа, тоже активно использовался до приобретения MiniPro.
Четвертый участник, TL-866, в представлении не нуждается.
Будем читать-стирать-писать кое-какие чипы, если корпуса не DIP, то воспользуемся набором MiniPro-говских переходников. Для Ezoflash — переходники свои, те, которые удалось отыскать среди завалов. Пустые места таблицы означают невозможность работы соответствующего программатора с испытуемым чипом.
Также будем использовать будем другой ПК, обладающий аппаратным LPT портом.
Конфигурация достаточно современная, DualCore Intel Core i3-4170, 3700 MHz, 4Гб ОЗУ, материнская плата Gigabyte GA-H81M-S2PV, SSD диск ADATA SP550, ОС Windows 7 x32.
Результаты исследований оформим в таблицу, время каждого телодвижения указано в секундах.
Налицо преимущество в скорости основных операций Usb программаторов.
Проверку работы программатора в режиме внутрисхемного программирования не проводил — ввиду отсутствия интереса к данным возможностям, программирование микроконтроллеров тоже не проверял, т.к. уверен на все 146% в возможностях девайса.
Подводя итоги, хочется отметить основные
Преимущества данного программатора:
Качество изготовления,
Широкий спектр поддерживаемых микросхем, список постоянно обновляется.
Дешевые переходники pin-2-pin для подавляющего большинства микросхем (кроме чипованного SOP44 — DIP40, оцененного в неприличные почти полсотни уе)
Приемлемая цена, по сравнении с аналогичными устройствами, обладающими схожим функционалом.
Недостатки: пока не нашел.
Всем спасибо, кто дочитал до этого места мое первое крео на муське, заранее извиняюсь за возможную косноязычность, Word не использовал, русский — не мой родной язык.
Да, повторюсь, аппарат был приобретен за свои кровные.
Программаторы и дебаггеры, что это такое и зачем необходимы, знает не каждый. В настоящее время сложно представить существование человека без электроприборов, часть которых имеет микропроцессоры, требующие определенного обслуживания. Такие устройства, как программаторы и дебаггеры, являются одними из тех, которые как раз предназначены для того, чтобы следить за четкостью их работы.
- 5.1 AVR USBASP
- 5.2 Turbosky PMT-1
- 5.3 MiniPro TL866
- 5.4 USB EZP2019
- 5.5 RT809F
- 6.1 CH341A
- 6.2 IDA Pro
- 6.3 SWD DEBUGGER (ОТЛАДЧИК-ПРОГРАММАТОР PADI)
Работа программатора с ПЛИС
- PAL (programmable array logic) — программируемый массив логики;
- GAL (generic array logic) — универсальный логический массив;
- CPLD (complex programmable logic device) — сложное программируемое логическое устройство.
ПЛИС обладает большим потенциалом, в первую очередь это возможность конструирования на его базе практически любой логической схемы или МК.
Возможности FPGA ограничиваются только числом встроенных транзисторов, фантазией самого разработчика. Так как технология FPGA достаточно уникальна, различные производители используют различные архитектуры, то для программирования требуется индивидуальный, профессиональный инструмент.
Популярными ПЛИС являются компании Intel (Altera) и Xilinx. Однако, в настоящее время число производителей, выпускающих FPGA значительно растет, что ведет к снижению цены, доступности этих устройств.
Как выбрать программатор
Покупая программатор, следует учитывать некоторые моменты, которые помогут правильно подобрать устройство:
- качество, от этого пункта зависит как долго, проработает прибор, а от качества программирования зависит, как долго прослужит микросхема. Перед приобретением следует убедиться, что программатор соответствует рекомендациям компании производителя микросхемы;
- время программирования, тут уже пользователь сам решает насколько быстрый инструмент ему нужен, время программирования может варьироваться от секунд до часов. Естественно если устройство выбирается для серийной работы, то следует остановиться на выборе того, который работает быстро и наделен способностью группового программирования;
- цена, она разная, на ней отражается бренд, качество, скорость программирования и многое другое;
- количество программируемых микросхем. Как правило, производители указывают количество микросхем, к которым подходит программатор, но не всегда эти сведения соответствуют действительности, нередко в перечне оказываются виды микросхем, которые уже не используют. В большинстве случаев достаточно программатора, который совместим с популярными типами микросхем;
- возможность обновления программного обеспечения, при работе с программаторами нередко требуется обновление, например, в случае ошибок, потери софта. А также же если вышли новые микросхемы после обновления не потребуется приобретать новый прибор. Перед покупкой следует уточнить как обновить устройство и сколько это будет стоить. Что касается обновления, то некоторые производители заявляют о возможности бесплатного обновления и, как правило, это правда. Но стоит знать, что со временем сама модель программатора устаревает и обновления на нее не будут загружаться, что в любом случае приведет к потребности приобрести новый;
- наличие технической поддержки, она должна быть качественной так как могут возникнуть вопросы при работе с прибором;
- комплектность устройства, при программировании матриц могут понадобиться различные специальные адаптеры-переходники.
И конечно важно выбирать производителя имеющего хорошую репутацию. Это возможно сделать, поискав отзывы о производителе на страницах интернета и ознакомится с данными о том, как долго компания производит программаторы.
Последовательное или внутрисхемное программирование
- Появление FLASH-памяти;
- Миниатюризацией чипов;
- Повышение скорости интерфейса.
Появление флэш-памяти позволило быстро стирать данные. Уменьшение технологического процесса потребовало уменьшения размеров чипа, снижения числа рабочих контактов. Все это в сочетании с увеличением скорости передачи сигналов нивелировало недостатки данного способа программирования.
В внутрисхемном программировании используется всего пять рабочих линий. Это связано с включением в чипы памяти блоков логики, управления, дешифрации.
В микропроцессорах, за интерпретацию последовательного интерфейса также отвечают внутренние блоки логики. Они определяют способ загрузки напрямую или через внутренний загрузчик – bootloader (не у всех MCU реализовано).
Отдельным преимуществом ISP является возможность прошивки чипа без извлечения из платы.
На что обратить внимание при выборе отладчика
Выбирая отладчик (дебаггер) покупатель также должен обратить внимание на такие пункты как:
- качество;
- компанию производителя;
- время, которое тратится на отладку.
В принципе подбор данного инструмента осуществляется с учетом тех же пунктов, что и у программатора, но следует знать, что в большинстве случаев пользователям будет встречаться отладчик в виде программы. В качестве модуля попадаются программаторы с функциями отладчика.
FLASH
FLASH – разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). Свое наименование (FLASH) получила из-за высокой скорости стирания записанной информации. Выделяют двумерную память – NOR с трехмерным массивом ячеек NAND, 3D NAND. Максимальное число циклов перезаписи памяти NAND не превышает 100 тысяч.
Чаще всего недорогие программаторы используются в любительских целях для перепрошивки энергонезависимой памяти собственных устройств, малой техники или BIOS компьютеров. Однако при выборе стоит четко осознавать, что работа с более современными типами памяти, а также иными устройствами может быть не доступна.
Это связано с тем, что на функционал любого прибора значительно влияет тип применяемого контроллера, версия его прошивки и программное обеспечение. Поэтому не стоит ожидать от дешевого «no name» функционала профессионального устройства.
Так как у большинства любителей требования не велики, то чаще они приобретают несколько приборов направленных на работу с конкретными устройствами. Универсальные, специализированные программаторы востребованы в мастерских и сервисных центрах по ремонту техники, электроники.
Интерфейсная плата
Интерфейсные платы или платы расширения применяются при отсутствии необходимых портов или нехватке существующих. Они подключаются к материнской плате компьютера через шину PCI или PCI-E. Плата расширения позволяет добавить не только устаревшие разъемы LPT или COM, но создать LAN или WLAN соединение..
Пропускная способность таких плат значительно зависит как от числа создаваемых интерфейсов, так от пропускной способности самой шины PCI.
Интерфейсные платы портов а) LPT, б) СОМ, в) LAN, г) Wi-Fi.
По присоединению к компьютеру
- COM порт.
- LPT порт.
- Специальная интерфейсная карта.
- USB.
- Сеть интернет.
В большинстве современных программаторах используется присоединении к компу с помощью USB порта. Промышленные же, имеющие высокую производительность программаторы используются с помощью сети интернет. Специализированные платы для подключения программатора к компьютеру использовались до того как начали использовать для этих целей USB порты.
ТОП программаторов для ПЛИС
-
– (Virtex и Spartan); – (Lattice); – (MAX, Stratix, Cyclone, EPCS); – (MAX, Stratix, StratixII, Cyclone, CycloneII, Acex, APEX, FLEX, EPCS, EPC); – (MAX, Stratix, StratixII, Cyclone, CycloneII, Acex, APEX, FLEX, EPCS, EPC).
Виды разъемов для подключения микросхем к программатору
Тип применяемого разъема напрямую зависит от протокола передачи данных, от типа, модели EEPROM/MCU.
Разъем ZIF (Zero Insertion Force) наиболее часто встречается. Он предназначен для прошивки микрочипов в корпусе DIP. В бюджетных версиях чаще встречаются 16 контактные ZIF-разъемы. В более дорогих моделях устанавливают 40 контактные.
ZIF разъем в программаторах
JTAG (Joint Test Action Group) применяют для внутрисхемного программирования. Разъем можно встретить в различных исполнениях, но чаще это 10 и 20-пиновые разъемы.
JTAG разъем в программаторах
SWD – штыревой разъем. Он часто встречается в бюджетных программаторах, представлен 4 или 5 штырями, однако его можно встретить в 20-пиновом исполнении.
USB порт
Хорошо известный всем интерфейс обмена данными USB (Universal Serial Bus) появился в 1995 году. Как и СОМ-порт относится к последовательному интерфейсу передачи данных. Интерфейс использует всего четыре провода: два для питания устройства, два для передачи данных. За счёт высокой скорости передачи данных (от 1,5 Мбит/с для USB 1.0 до 20 Гбит/с для USB 3.2), простоты конструкции, малых размеров, он быстро вытеснил другие интерфейсы.
Интерфейс USB 3.2 имеет четыре пары дифференциальной сигнализации, используемых для высоких скоростей передачи данных: две пары для данных TX, две пары для данных RX. Они обеспечивают полнодуплексную связь на полной скорости. Также есть два новых сигнала SBU с одной боковой полосой для вспомогательной связи, а также линии конфигурации CC, которые могут использоваться для определения режимов работы, уровня мощности и скорости подключенного оборудования.
На данный момент USB-интерфейс активно развивается, большинство устройств используют именно его для обмена данными. А все современные программаторы используют именно его для обмена данными с компьютером. Однако некоторые могу сочетать USB-интерфейс с LPT или COM-портом.
Программаторы
Устройство, предназначенное для считывания(сбора) данных и записи(прошивки) их на запоминающий прибор называется программатором. Для радиолюбителей подойдет стандартный прибор, подключаемый к последовательному или параллельному порту. Он идеален в случае если требуется единожды запрограммировать микроконтроллер. Также благодаря такому аппарату возможно загружать программы, имеющие hex формат, в большую часть микроконтроллеров AVR за довольно короткое время.
Устройство присоединяется к ПК при помощи специального программного обеспечения, которое передает компьютерную прошивку на программатор, а он записывает ее в память микросхемы. Программаторы присоединяются несколькими способами, но основным считается тот, что осуществляется при помощи USB порта.
Приборы для считывания и записи данных можно классифицировать по некоторым характеристикам таким как:
- по типу микросхем;
- по их присоединению;
- по сложности самих программаторов.
По присоединению микросхем приборы подразделяются на:
Выбирая устройство с параллельным соединением следует обратить внимание на разъем, в который помещается микросхема. Он должен быть хорошего качества, лучше всего если модель будет оснащена цанговым разъемом или тем у которого будет подвижная планка (ZIF разъемы). Дорогие модели оснащены разъемами, подходящими под разные корпуса. Дешевые оснащенные одноразовым соединение быстро выйдут из строя.
Внутрисхемные устройства подходят лишь для микросхем, которые поддерживают внутрисхемный способ программирования. Таким образом возможно прошивать микросхему, не доставая ее из самого прибора.
По способу подключения к компьютеру
За время существования компьютерной техники способы подключения к компьютеру менялись с развитием устройств, шин ввода-вывода. Некоторые интерфейсы недоступны или практически не используются из-за устаревания, однако они все же могут быть использованы в настоящее время.
- Параллельный порт;
- Последовательный порт;
- Интерфейсная плата, подключаемая через шину PCI;
- USB порт;
- Ethernet.
Дебаггер
Вся программная продукция в период разработки проходит тщательное тестирование, в процессе претерпевает ряд обновлений, устранение различного рода неполадок и проходит полное обслуживание, чтобы избежать в дальнейшем проблем в использовании. Объемные программы, состоящие из большого количества строк исходного кода, делят на небольшие компоненты, которые сначала проверяются по отдельности, а уже после в совокупности.
Итак, что такое дебаггер? Это модуль или приложение разработанное для поиска ошибок в программах. Дебаггер или так называемый отладчик дает возможность пошагово выполнять трассировку, отслеживать, изменять и устанавливать значение переменных, устанавливать, а также удалять контрольные точки и условия остановки в процессе выполнения программ и много другое. Работа устройства включает в себя интерактивную отладку, анализ потока управления, файлов журналов, осуществление мониторинга на уровне приложений и системы, а также модульное и интерактивное тестирование.
Отладчик не только проверяет и обнаруживает ошибки кода, но и исправляет их, обеспечивая таким образом правильность работы приложений. Процесс отладки начинается с того момента, как запишется код, и продолжается на всех последующих этапах, так как код взаимосвязан с остальными модулями, необходимыми для создания программного продукта. При проверке объемных программ имеющих множество строк кода, процедура отладки производится более упрощенным способом, использую модульные тесты, обзоры кодов и парное программирование.
Программатор
Представляет собой устройство, содержащее аппаратную и программную часть, предназначенное для чтения, записи информации в ПЗУ, флэш-память или внутреннюю память микроконтроллеров (МК).
Они получили широкое распространение в ремонтных работах, в разработке, конструировании схем и устройств на базе таких чипов памяти как: PROM, EPROM, EEPROM, Flash-память, eMMC, MRAM, FeRAM, NVRAM.
Появление устройств программируемой логики, таких как: PLD, PLA, PAL, GAL, CPLD, FPGA также потребовало разработки специализированных программаторов.
Рост производительности, уменьшение техпроцесса и цены сделали МК более доступными для рядовых потребителей. Поэтому потребовалось появление недорогих, конструктивно простых программаторов.
Однако благодаря разнообразию видов памяти, различию в архитектуре, интерфейсах обмена данными микропроцессоров, достаточно сложно сконструировать универсальный прибор.
По способу подключения микросхем
Способ подключения важен при выборе. Это связано с тем, что не все чипы поддерживают программирование при том или ином способе подключения.
- Параллельное программирование;
- Последовательное или внутрисхемное программирование.
Параллельный порт
Параллельный порт предназначен для подключения к компьютеру различных периферийных устройств. Больше он известен как LPT. Интерфейс появился в 70-х годах в разных формах и числах контактов. К 80-м годам стандартизировался в двух вариантах: 36-контактный Centronics (IEEE 1284-B), 25-контактный DB-25 (IEEE 1284-A). Centronics чаще использовался на стороне оборудования, но постепенно от него отказались и оставили разъем DB-25 male/female.
Порт использует 8 сигнальных проводов для передачи данных, что позволяет передавать 8 сигналов параллельно друг другу, за это он получил свое название. Максимальная скорость передачи данных LPT достигает 16-20 Мбит/с.
Постепенно параллельный порт был вытеснен с большинства устройств более скоростным интерфейсом USB, в настоящее время не используется для подключения.
На базе параллельного порта существует много схем самодельных программаторов различной сложности, которые можно использовать по сей день для прошивки некоторых E/EPROM, ряда MCU.
ТОП программаторов для прошивки памяти
-
(EEPROM FLASH, EMMC, NAND, NOR, MCU); (BIOS, EPROM, FLASH, AVR, GAL, PIC); (25 FLASH, 24 EEPROM, 25 EEPROM, 93 EEPROM); – (25 FLASH, 24 EEPROM, 25 EEPROM, 93 EEPROM); – (25 FLASH, 24 EEPROM, 25 EEPROM).
LAN и WLAN соединение
Некоторые современные приборы производятся с поддержкой LAN или WLAN соединения. Технологии проводного (LAN), беспроводного (WLAN) позволяют объединять их в сеть для обеспечения их массового контроля и управления, создания автоматизированных комплексов программирования, копирования. Наличие беспроводного соединения позволяет осуществлять отладку, программирование микросхем как в труднодоступных местах, так при помощи мобильных устройств.
Также преимуществом таких сетей являются: высокая скорость передачи данных до 10 Гбит/с (LAN соединение).
Программаторы делят по следующим признакам:
- По типу микросхем;
- По способу подключения к компьютеру
- Интерфейсу передачи данных
- Наличию дополнительных функций.
Работа программатора с чипами памяти
Чипы энергонезависимой памяти получили широкое распространение в различной технике, от бытовых, беспроводных устройств до компьютеров, смартфонов и бортовых систем автомобилей.
Наиболее популярными объектами, для прошивки которых приобретается прибор, являются микросхемы EPROM/EEPROM серий 24, 25 и 93, а также FLASH 25 серии. Это с вязано с тем, что чипы этих серий широко применяются в компьютерной технике, электронике для хранения BIOS (basic input/output system).
EEPROM
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) — электрически стираемое перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Этот вид энергонезависимой памяти способен выдержать миллион циклов записи/стирания.
Читайте также: