printf( " Введите имя файла: " );

                                      gets( fname );

                                      fsize = CHIPSIZE;

                                      if (load_data( fname, pgmdata, &fsize )) {

                                                if (!verify( &control, pgmdata, fsize )) {

                                                          puts( "\nНажмите Enter для продолжения..." );

                                                          gets( pch );

                                                }

                                      } else {

                                                _clearscreen( _GCLEARSCREEN );

                             puts( " Ошибка открытия или чтения входного файла данных." );

                                                puts( "\nНажмите Enter для продолжения..." );

                                                gets( pch );

                                      }

                                      break;

                             case 'h':       // запись содержимого чипа в файл

                                      printf( " Введите имя файла: " );

                                      gets( fname );

                                      xread( &control, pgmdata, CHIPSIZE );

                                      if (!save_data( fname, pgmdata, CHIPSIZE )) {

                                                _clearscreen( _GCLEARSCREEN );

                             puts("Ошибка открытия или чтения выходного файла данных.");

                                                puts( "\Нажмите Enter для продолжения..." );

                                                gets( pch );

                                      }

                                      break;

                             case 'i':        // проверка: пустой чип или нет

                                      _clearscreen( _GCLEARSCREEN ); 

                                       if (blank( &control ))

                                                puts( "Устройство чистое" );

                                      else

                                                puts( " Устройство не чистое " );

                                      puts( "\nНажмите Enter для продолжения..." );

                                      gets( pch );

                                      break;

                             case 'j':        // чтение байтов сигнатуры

                                      _clearscreen( _GCLEARSCREEN );

                                      signature( &control );

                                      puts( "\nНажмите Enter для продолжения..." );

                                      gets( pch );

                                      break;

                             case 'l':        // запись Lock Bit 1

                                      lock( &control, 1 );

                                      break;

                             case 'n':       // запись Lock Bit 2

                                      lock( &control, 2 );

                                      break;

                             case 'x':       // выход из программы

                             default:

                                      _clearscreen( _GCLEARSCREEN );

                                      tend();                             // выключаем таймер

                                      enable_traps();               

                                      exit( 0 );

                   }

          }

}

//        Чтение данных из введенного файла в указанный массив. Если

//        файл меньше чем указанное количество байт, читаем полный файл

//        и изменяем количество байт, чтобы отразить меньший размер файла.

//        Сталкиваясь с концом файла раньше, чем удовлетворено количество

//        байт – не ошибка. Если файл больше чем указанное количество байт

//        читаем только указанное количество байт.

BOOLEAN load_data( fname, store, sptr )

char fname[];

BYTE store[];

int *sptr;

{

          FILE *fptr;

          int nbytes;

          if ((fptr = fopen( fname, "rb" )) == NULL)

                   return( FALSE );             // не удается открыть файл

          nbytes = fread( store, 1, *sptr, fptr );

          if (ferror( fptr ))

                   return( FALSE );             // не удается прочитать файл

          if (feof( fptr ))                           // проверка на конец файла

                   *sptr = nbytes;                         // уменьшаем количество байт

          fclose( fptr );

          return( TRUE );

}

//        Запись данных из указанного массива в обозначенный файл.

//        Возвращает булево значение, обозначающее успех или неудачу.

BOOLEAN save_data( fname, store, bcount )

char fname[];

BYTE store[];

int bcount;

{

          FILE *fptr;

          if ((fptr = fopen( fname, "wb" )) == NULL)

                   return( FALSE );             // не удается открыть файл

          if (fwrite( store, 1, bcount, fptr ) != bcount)

                   return( FALSE );             // не удается записать в файл

          fclose( fptr );

          return( TRUE );

}

//        Полная очистка памяти предложенная перед программированием.

void erase( cptr )

BYTE *cptr;

{

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          set_function( CHIP_ERASE );           // выбор функции

          enable_address( cptr );                       // разрешение func, PROG*

          delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );                   // задержка 10мкс

          enable_RST( cptr );                            // RST=12v

          delay( (BIGINT)(15000 * TCVT) );    // задержка 15 мс фронт RST ->PROG*

          pulse( cptr, 10000 );                           // применение 10 мс импульса PROG*

          delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );                   // задержка PROG*->adr/data

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          delay( (BIGINT)(15000 * TCVT) );    // задержка 15 мс для спада RST

}

//        Программируем чип содержанием указанного массива данных.

//        Указанное количество байт может быть меньше чем количество

//        байт в массиве или чипе. Программирование всегда начинается с

//        нулевого адреса.

void program( cptr, data, count )

BYTE *cptr, data[];

int count;

{

          WORD addr;

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          pulse_RST( cptr, 10 );                        // сброс счетчика адресов

          set_function( WRITE_DATA );                   // выбор функции

          enable_address( cptr );                       // разрешение function, PROG*

          enable_data( cptr );                             // разрешение шины перед записью

          delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );                   // задержка function->RST

          enable_RST( cptr );                            // RST=12v

          delay( (BIGINT)(15000 * TCVT) );    // задержка 15 мс фронт RST ->PROG*

          for (addr=0; addr<count; addr++) {

                   set_data( data[addr] );               // применение data

                   delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );          // задержка data->PROG*

                   pulse( cptr, 100 );            // применение 100 мкс импульса PROG*

                   delay( (BIGINT)(1500 * TCVT) );      // задержка 1.5 мс для записи

                   pulse_XTAL1( cptr, 10 );          // увеличиваем счетчик адресов

          }

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          delay( (BIGINT)(15000 * TCVT) );    // задержка 15 мс для спада RST

}                                                                                                                      

//        Чтение содержимого чипа в указанный массив данных

//        Указанное количество байт может быть меньше чем количество

//        байтов в чипе. Чтение всегда начинается с нулевого адреса.

void xread( cptr, data, count )

BYTE *cptr, data[];

int count;

{

          BYTE tmp;

          WORD addr;

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          pulse_RST( cptr, 10 );                        // сброс счетчика адресов

          set_function( READ_DATA );            // выбор функции

          enable_address( cptr );                       // разрешение function, PROG*

          for (addr=0; addr<count; addr++) {

                   delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );          // задержка address->data

                   data[addr] = get_data();

                   pulse_XTAL1( cptr, 10 );          // увеличиваем счетчик адресов

          }

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

}

//        Сравнение содержания чипа с указанным массивом данных.

//        Указанное количество байт может быть меньше количества

//        байт в чипе. Сравнение всегда начинается с нулевого адреса.

//        Различия отображаются адресом несовпадающих значений и

//        два байта: один – из памяти микроконтроллера, другой – тем,

//        что ожидали. Возвращенное булево значение показывает

//        было ли успешным сравнение.

BOOLEAN verify( cptr, data, count )

BYTE *cptr, data[];

int count;

{

          BYTE tmp;

          BOOLEAN flag=TRUE;

          WORD addr;

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          pulse_RST( cptr, 10 );                        // сброс счетчика адресов

          set_function( READ_DATA );            // выбор функции

          enable_address( cptr );                       // разрешение function, PROG*

          for (addr=0; addr<count; addr++) {

                   delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );          // задержка address->data

                   if ((tmp = get_data()) != data[addr]) {

                             if (flag) {              

                                      _clearscreen( _GCLEARSCREEN ); 

                             }

              printf("Несовпадение в %.4X  is %.2X sb %.2X\n", addr, tmp, data[addr] );

                             flag = FALSE;

                   }

                   pulse_XTAL1( cptr, 10 );          // увеличиваем счетчик адресов

          }

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          return( flag );

}

//        Определяем, стерт ли чип. Расположение отказов не определяется.

//        Возвращенное булево значение указывает чистый чип или нет.

BOOLEAN blank( cptr )

BYTE *cptr;

{

          BYTE tmp;

          BOOLEAN flag = TRUE;                            // значение по умолчанию – чистый

          WORD addr;

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          pulse_RST( cptr, 10 );                        // сброс счетчика адресов

          set_function( READ_DATA );            // выбор функции

          enable_address( cptr );                       // разрешаем function, PROG*

          for (addr=0; addr<CHIPSIZE; addr++) {

                   delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );          // задержка address->data

                   if (get_data() != 0xff)                // сравнение со стертым значением

                             flag = FALSE;                // не чистый

                   pulse_XTAL1( cptr, 10 );          // увеличиваем счетчик адресов

          }

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          return( flag );

}

//        Читаем байты сигнатуры.

//        Первый байт в нулевом адресе, второй в первом. Когда установлены в

//        1Еh и 11h соответственно они идентифицируют АТ89С1051 контроллер.

//        Третий байт во втором адресе указывает программирование 12 вольтами,

//        когда установлен в FFh.

void signature( cptr )

BYTE *cptr;

{

          BYTE tmp1, tmp2, tmp3;

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          pulse_RST( cptr, 10 );                        // сброс счетчика адресов

          set_function( READ_SIGNATURE );          // выбор функции

          enable_address( cptr );                       // разрешаем func, PROG*

          delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );                   // задержка address->data

          tmp1 = get_data();                    // чтение первого байта

          pulse_XTAL1( cptr, 10 );                   // увеличиваем счетчик адресов

          delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );                   // задержка address->data

          tmp2 = get_data();                    // чтение второго байта

          pulse_XTAL1( cptr, 10 );                   // увеличиваем счетчик адресов

          delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );                   // задержка address->data

          tmp3 = get_data();                    // чтение третьего байта

          printf( "signature byte 1:  %.2X\n", tmp1 );

          printf( "signature byte 2:  %.2X\n", tmp2 );

          printf( "signature byte 3:  %.2X\n", tmp3 );

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

}

//        Запись указанных Lock Bits.

void lock( cptr, lbit )

BYTE *cptr;

int lbit;

{

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          switch (lbit) {                                     // выбор функции

                   case 1:

                             set_function( WRITE_LOCK_1 );

                             break;

                   case 2:

                             set_function( WRITE_LOCK_2 );

                             break;

          }

          enable_address( cptr );                       // разрешение function, PROG*

          enable_RST( cptr );                            // RST=12В

          delay( (BIGINT)(15000 * TCVT) );    // задержка 15 мс фронт RST ->PROG*

          pulse( cptr, 100 );                     // применение 100 мкс импульса PROG*

          delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );                   // задержка PROG*->adr/data

          reset( cptr );                              // сброс по умолчанию

          delay( (BIGINT)(15000 * TCVT) );    // задержка 15 мс для спада RST

}

//        Возвращение программатора в пассивное состояние.

void reset( cptr )

BYTE *cptr;

{

          outp( pdata, 0 );              // установка данных

          outp( pctrl, 0x08 );          // выбираем control latch

          outp( pctrl, 0x09 );          // latch data

          outp( pctrl, 0x08 );

          outp( pctrl, 0x0c );          // выбираем нижний адрес latch

          outp( pctrl, 0x0d );          // latch data

          outp( pctrl, 0x0c );

          outp( pctrl, 0x00 );          // выбираем верхний адрес latch

          outp( pctrl, 0x01 );          // latch data

          outp( pctrl, 0x00 );

          outp( pdata, 0xff );          // установка данных

          outp( pctrl, 0x04 );          // выбираем data latch

          outp( pctrl, 0x05 );          // latch data

          outp( pctrl, 0x04 );          // сигналы управления неактивны

          outp( pdata, 0 );              // очистка данных

          *cptr = 0;                        // запись значения control latch

}

//        Подпрограмма выбора функции.

//        Записывается только 3 младших значащих бита

void set_function( func )

BYTE func;

//        Запись указанного значения в программатор.

void set_data( outdata )

BYTE outdata;

{

          outp( pdata, outdata );               // установка выходных данных

          outp( pctrl, 0x04 );          // выбор data latch

          outp( pctrl, 0x05 );          // latch data

          outp( pctrl, 0x04 );

//        outp( pctrl, 0x04 );          // сигналы управления неактивны

          outp( pdata, 0 );              // очистка данных

}

//        Данные возврата подают на линии данных программатора.

//        Сначала нельзя запретить latch выходных данных программатора.

//        Некоторые платы параллельного интерфейса позволяют заблокировать

//        буфер выходных данных устанавливая 5-й бит в регистре управления.

BYTE get_data( void )

{

          BYTE tmp;

          outp( pdata, 0xff );       // установка данных LPT порта в высокое состояние

          outp( pctrl, 0x24 );          // запрещение передачи данных LPT порта

          outp( pctrl, 0x26 );          // разрешение чтения буфера данных

          delay( (BIGINT)(10 * TCVT) );          // задержка 10 мкс

          tmp = inp( pdata );          // получение данных

          outp( pctrl, 0x04 );          // сигналы управления неактивны

          outp( pdata, 0 );              // очистка данных

          return( tmp );

}

//        Разрешение выводов программатора: address and function latches.

//        PROG* (P3.2) также разрешен.

void enable_address( cptr )

BYTE *cptr;

//        Запрещение выводов программатора: address and function latches.

//        PROG* (P3.2) также запрещен.

void disable_address( cptr )

BYTE *cptr;

{

          outp( pdata, (*cptr &= ~0x10) );         // установка данных

          outp( pctrl, 0x08 );          // выбор control latch

          outp( pctrl, 0x09 );          // latch data

          outp( pctrl, 0x08 );

          outp( pctrl, 0x04 );          // сигналы управления неактивны

          outp( pdata, 0 );              // очистка данных

}

//        Разрешение вывода данных программатора.

void enable_data( cptr )

BYTE *cptr;

//        Запрещение вывода данных программатора.

void disable_data( cptr )

BYTE *cptr;

{

          outp( pdata, (*cptr &= ~0x20) );         // set up data

          outp( pctrl, 0x08 );          // выбор control latch

          outp( pctrl, 0x09 );          // latch data

          outp( pctrl, 0x08 );

          outp( pctrl, 0x04 );          // сигналы управления неактивны

          outp( pdata, 0 );              // очистка данных

}

//        Разрешение 12 вольт на RST.

//        Обратите внимание, что RST не сможет мгновенно достигнуть

//        указанного значения.

void enable_RST( cptr )

BYTE *cptr;

сигналы управления неактивны

//        Возвращение RST к 5 вольтам.

//        Обратите внимание, что RST не сможет мгновенно достигнуть

//        указанного значения.

void disable_RST( cptr )

BYTE *cptr;

{

          outp( pdata, (*cptr &= ~0x80) );         // установка данных

          outp( pctrl, 0x08 );          // выбор control latch

          outp( pctrl, 0x09 );          // latch data

          outp( pctrl, 0x08 );

          outp( pctrl, 0x04 );          // сигналы управления неактивны

          outp( pdata, 0 );              // очистка данных

}

//        Генерируем низко идущий импульс на RST указанной продолжительности. //          Время должно быть определено в микросекундах.

void pulse_RST( cptr, time )

BYTE *cptr;

int time;

//        Генерируем высоко идущий импульс на XTAL1 указанной

//        продолжительности. Время должно быть определено в микросекундах.

void pulse_XTAL1( cptr, time )

BYTE *cptr;

int time;

          outp( pctrl, 0x08 );

//        Генерируем низко идущий импульс на PROG* указанной

//        продолжительности. Время должно быть определено в микросекундах.

void pulse( cptr, time )

BYTE *cptr;

int time;

//        Задержка на указанную продолжительность. Каждый тик равен

//        1/1193180 секунды (0,838мкс)

void delay( xcount )

BIGINT xcount;

{

          BIGINT count0;

//        printf( "Счет таймера= %lu\n", xcount );

          tread();                            // чтение счета таймера

          count0 = tcount;              // установка начального значения

          do                                  // повторение пока дельта >= указанного значения

                   tread();                  // чтение значения таймера

          while (tcount - count0 < xcount);

}

7. Моделирование схемы в системе автоматизированного проектирования OrCAD

Для проведения моделирования части схемы использовался САПР OrCAD версии 9.2. Моделировался ключ на транзисторе КТ815А. Так как в библиотеки OrCAD-а не содержат отечественных элементов, то для моделирования был взят аналогичный западный транзистор. На рисунке 4.1 изображена схема электрическая принципиальная, подготовленная в схемном редакторе OrCAD Capture.

Рис 7.1. Схема электрическая принципиальная

Все элементы схемы были выбраны командой Place/Part. Для симуляции сигналов нужно создать правило с помощью команды Pspice/New Simulation Profile, далее настроив его можно приступать к симуляции процесса. Также нужно поставить маркеры напряжения, тока в том месте в котором хотелось бы видеть процесс. В данном случае на базу транзистора должен подаваться логический сигнал с микроконтроллера, который мы создали в редакторе сигналов Stimulus Editor. Для перехода в него нужно выделить элемент DigStim, нажать на правую кнопку и выбрать Edit Pspice Stimulus. При
выполнении этого действия мы переходим в Stimulus Editor в котором создаем логический сигнал, например как показано на рисунке 4.1

Рис 7.2. Главное окно Stimulus Editor`а с сигналам sig

Рис 7.3. Главное окно Pspice A/D

Создав этот сигнал можно переходить к симуляции нашего процесса, при нажатии Pspice/Run мы переходим в Pspice A/D (рис 4.3)

В данном окне видно изменение напряжения в том месте нашей схемы в которой мы поставили маркер. Для общей видимости зависимости сигнала на коллекторе транзистора от сигнала с микроконтроллера можно вывести сигнал последнего, нажатием на Trace/Add Trace… мы увидим цифровой сигнал который попадает на базу транзистора.

Выводы.

В работе рассмотрено создание программатора микроконтроллеров Atmel серии АТ89 с подключением к LPT-порту компьютера. Была разработана электрическая схема, печатная плата и сборочный чертеж, показывающие, что программатор микроконтроллеров Atmel серии АТ89 может быть спроектирован и после изготовлен на элемент­ной базе, выпускаемой предприятиями СНГ.

Требования технического задания выполнены полностью.

Все выполненные расчеты подтверждают работоспособность конструкции и позволяют сделать вывод об успешном ее функционировании при воздействии на нее допустимых климатических и механических воздействий.

Графическая часть и приведенные в настоящем проекте результаты расчетов подтверждают, что задание на курсовое проектирование выполнено в полном объеме.

Литература.

1.            Голубков А. Программатор МК Atmel серии АТ89. – Радио, 2003, №9, с. 24 – 25.

2.            Рюмик С.  “Параллельный” программатор для АТ89. – Радио, 2004, №2, с. 28 – 31.

3.            Мактас М. Я. Восемь уроков по P-CAD - М.: солон-Пресс, 2003.-224с.:ил.

4.            AT89 Series Programmer Interface <http://www.atmel.com/dyn/resources/ prod_documents/APCPGM.EXE >.

5.            Ханке Х.-И., Фабиан Х. Технология производства радиоэлектронной аппаратуры: Пер. с нем./ Под ред. В. Н. Черняева. – М.: Энергия. 1980. – 464 с., ил.

6.            Ванін В. В., Бліок А. В., Гнітецька Г. О. Оформлення конструкторської документації. Навчальний посібник. – К.: “Каравела”, 2003. – 160 с.

7.            Партала О. Н.  Радиокомпоненты и материалы: Справочник. – К.: Радіоаматор, М.: КУбК-а, 1998. – 720с.: ил.

ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Основные параметры и размеры.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6