AT89 并行编程器。方案、说明

AT89 并行编程器。无线电电子电气工程百科全书

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具有并行编程接口的 MSC-51 兼容 Atmel AT89C 系列微控制器以其广泛的功能和相对较低的成本吸引了无线电爱好者的注意。不幸的是，今天常见的许多程序员都不适合它们。你需要一个专门的。所提议文章的作者设法根据 Atmel 的建议制作了一个，但基于 CIS 企业生产的元件基础。

自制编程器开发的主要问题是了解并严格遵循单片机的编程算法。通过使用芯片设计公司发布的电路和软件可以避免许多意外。

要将程序代码加载到 AT89C51、AT89C52、AT89C1051、AT89C2051、AT89S8252 微控制器中，Atmel 建议使用 [1] 中描述的设备。它的相对复杂性（七个数字芯片和两个模拟芯片）和在 DOS 下运行的适度软件通过符合所有专有算法的编程可靠性得到了充分补偿。

上图。图 1 显示了一个编程器的图，它与“专有”编程器的不同之处主要在于元素基础。根据来自解码器 DD2 的输入 C 上的负极性脉冲的衰减，通过 DATA5 DATA1 线将来自计算机的信息记录在寄存器 DD8-DD1 中。要写入 DD3 中的该单元的数据字节和地址- 空闲位 DD4 - 控制代码。 R13C5电路在上电时将DD2寄存器复位，防止可编程微控制器存储器内容意外失真。

（点击放大）

总线驱动器 DD6 用于将数据从微控制器输出传输到 DATA1-DATA8 线。当 LPT 端口工作在“输出”时，DD6 芯片的输出不应处于活动状态。在微电路的控制输入端生成使能信号的程序中考虑到了这一点。

电阻器 R1-R12 可减少 LPT 端口线路上伴随信号下降而产生的“振铃”，并防止其过载。当连接到端口线的计算机元件的输出以及某些编程器元件(包括可编程微电路本身)的输出处于高阻抗状态时，DR1-DR3组的电阻器在相应的电路。

可编程微电路安装在两个面板之一中：DIP-89 封装中的 AT1051C89、AT2051C89、AT4051C20 - 在 XS1 中； АТ89С51 和其他 DIP-40 封装 - XS2。 XS1 面板中安装的微控制器的内部时钟发生器需要一个带有电容器 C6 和 C4 的 5 MHz ZQ2 晶振才能在编程期间工作。安装在 XS1 面板中的那些不需要谐振器。该面板的引脚 5 接收软件生成的时钟脉冲。

编程器连接器 X1 的电源电压由外部电源提供。例如，它可以是“SEGA Mega Drive-M”视频机顶盒的网络适配器。尽管在标称负载 (1 A) 下，其输出电压不超过 11V，但在编程器消耗 70 ... 90 mA 的电流时，它会升至 14 ... 15 V。

使用集成稳定器 DA5 获得 1 V 电压，用于为微电路（包括可编程电路）供电。总线整形器 DD2 引脚 18 处的低逻辑电平时稳定器 DA7 输出端的电压为 12V。精确值由调谐电阻器 R21 设置。在引脚 18 处于高逻辑电平时，打开的晶体管 VT2 将另一个调谐电阻器 R21 与 R19 并联，从而将 DA2 稳定器的输出电压降低至 5 V。

18脚DD7由高电平变为低电平后稳压器输出电压的上升速率取决于电容和电容C14，如果其电容太大且控制计算机高速运行，则几个较低的单元将被降低。微控制器的闪存的编程可能有错误。

稳定器 DA2 的输出电压直接提供给 XS31 面板的引脚 2 (EA / VPP)，并通过晶体管 VT1 上的开关提供给 XS1 面板的引脚 1 (RST / VPP)。在 12V 电压下，无论寄存器 DD16 引脚 2 的逻辑电平如何，钥匙都会打开，而在 5V 电压下，只有当该电平为低电平时，钥匙才会打开。

HL2 LED 的亮度降低表明 DA5 输出端的电压为 2 V，并且可编程微电路处于从其存储器读取代码的模式。在擦除和写入存储器模式下，电压增加到12V，LED的亮度明显增加。这对于所有微控制器都是如此，除了那些不需要 12 V 的微控制器。当对 1 引脚微控制器进行编程时，HLXNUMX LED 也会亮起。

编程器的X2插头用最长2m的电缆连接到IBM兼容计算机的LPT端口插座上，计算机中必须启用LPT端口的扩展模式（ECP/EPP）。在现代系统单位中，它是默认运行的。如果不是这种情况，可以通过在计算机启动时运行 BIOS SETUP 程序来更改端口模式（菜单项“Integrated Peripherals”-“Parallel Port Mode”）。

细节和结构

编程器组装在尺寸为 140x140 mm 的双面印刷电路板上。稳定器DA1安装在面积至少为20cm2的散热器上。您还可以通过表面安装将编程器组装在面包板上。请注意，电容器 C4、C5 和石英谐振器 ZQ1 应尽可能靠近 XS18 面板的触点 19、2。微电路 DD1（引脚 13-15）、DD2（引脚 8）和 DD7（引脚 15、17）的自由输入必须连接到其公共端或电源输出。这将提高设备的抗噪能力。

所有数字微电路都可以替换为 K555、KR1533 系列的功能类似物或进口的类似物，例如使用建议 [2]。晶体管VT1、VT2-任何低功率相应结构，最好在开路晶体管的集电极-发射极部分具有最小压降。

微调电阻器R19、R21 - SPZ-19A。电阻器DR1-DR3-NR1-4-9M组可用NR1-4-8M、国外9A系列或额定图中相应数量的常规小尺寸电阻器代替。电阻器 R1-R12 可放置在 X2 插头外壳内。

XS1 和 XS2 面板必须能够承受芯片的反复插入和拔出。最好使用专为触点排之间距离为 7,5 毫米 (XS1) 和 15 毫米 (XS2) 的芯片设计的 ZIF 面板（零插入力）。通用面板也适用，允许安装“窄”和“宽”微电路。

考虑到 ZIF 面板比编程器所有其他部件加起来贵几倍，该板提供了用于安装传统面板的接触垫，最好带有夹头触点。不希望使用带有扁平触点的最便宜的面板。在多次更换微电路之后，这种触点就会失去可靠性。

成型

编程器的第一次包含是在不将其连接到计算机且没有可编程微电路的情况下进行的。首先，他们检查稳定器 DA13,5、DA15,5 输入端是否存在 5 ... 0,1 V 电压以及输出端是否存在 1 ± 2 V 电压。在后一种情况下，所需值由调谐电阻器 R19 设置。

当连接 DD1 微电路的引脚 10 和 6 时，其引脚 3、5、7、9、12、14、16、18 处的电压应从 5 V 降至 3 ... 4 V。如果不是这种情况，安装错误或DD6芯片故障。

为了进一步验证，将编程器连接到计算机。编程器运行过程中LPT口线路上的信号在示波器屏幕上看起来比较混乱，很难通过其形状来判断设备的健康状况。建议运行测试程序 atmeltst.exe。根据屏幕上出现的提示，输入编程器所连接的 LPT 端口号（1 或 2），之后监视器屏幕将呈现如图 2 所示的形式。 XNUMX.

AT89 并行编程器

该程序提供对四个寄存器 DD2-DD5 中任意一个的访问，允许您向其中写入任何八位二进制代码。屏幕底部的文本将提示建议的操作顺序。例如，要检查控制代码的通过，请选择屏幕上的“测试信号F3，C0-C2”行，然后使用示波器或电压表检查DD2芯片输出的逻辑电平。当您按下相应的键 F1-F8 时，它们都应该为低电平并变为高电平。

通过操纵位的状态，他们根据编程器的方案检查信号通过编程器电路的情况。例如，引脚 19 DD2（寄存器的高位）处的低电平应对应于引脚 18 DD7 处的高电平以及 DA5 稳定器输出处的 2 V 电压。按 F8 键后，电压应增加至 12 V，同时 HL2 LED 的亮度应增加。再次按 F8 键后，电压和亮度应恢复到之前的值。

以类似方式检查其他寄存器和连接到其输出的电路。

编程

Atmel 的免费编程器维护软件包可在 Atmel 网站上找到：软件包中包含的程序适用于管理“专有”程序和程序员提供的程序。但是，最好使用俄罗斯化程序 at89.exe。借助它，您可以对具有并行接口的 AT89 系列的所有微控制器进行编程，包括 AT89C4051、AT89C55、AT89S51、AT89S52、AT89S53（专有软件包“未涵盖”）。

该程序自动确定安装在其中一个面板中的微控制器的类型，并分析其签名 - 专门记录在永久存储器中的两个或三个字节。表中给出了 AT89 系列微控制器的签名列表。如果签名的所有字节都等于0FFH，则说明面板上缺少微控制器或微控制器有故障，并且可能是编程器未上电。

AT89 并行编程器

编程算法和控制过程的键列表保持不变。推荐的操作环境是MS DOS。 Windows 用户应在 MS DOS 模式下重新启动计算机后运行该程序，或在文件属性中设置此模式。否则，微电路的编程将必须连续重复三到四次，直到验证错误消息停止。

整个编程过程不超过一两分钟，实际加载FLASH存储器最多需要10 ... 15 s。这些命令的列表显示在监视器屏幕上，通过按下带有拉丁字母的按键来给出。大小写（大写或小写）并不重要。

给出“读取文件”命令后，输入二进制文件的名称，其中的数据应加载到微控制器的存储器中。该存储器的内容可以预先读取并保存在类似的文件中（“写入文件”命令）。当使用文件中的数据检查内存内容时（“检查文件”命令），屏幕上可能会出现类似以下内容的消息：

在单元格 FLASH 039A = FF？！ 6B

这意味着，在地址 39AH 处的微控制器的闪存单元（程序存储器）中，写入代码 0FFH，而不是文件中指定的 6BH。

更换稳定器 DA2

当使用低功率交流适配器和降低的网络电压供电时，只能向编程器提供 12 ... 13 V 电压。对于 DA1 稳定器来说，这种情况是有利的（其上消耗的功率较少）。但 DA2 稳定器可以退出工作模式，从而使提供给可编程微控制器的电压降至允许的 11,5 V 以下。经验表明，Atmel 微电路即使在 10,5 V 下也能成功编程。但是，这不能得到保证。

如果在稳定器中使用美国国家半导体的KR1184EN2芯片或其原型LP2951CL（很多电脑主板上都有），当电源电压降低到11,8V时，就可以实现编程器的可靠运行。

稳定器按照图3所示的方案组装。并连接到图1所示的那些。 2、A、B、C点。编程器内的芯片DA2、三极管VT18、电阻R21-R14、电容CXNUMX必须排除。

AT89 并行编程器

A点处于高逻辑电平的二极管VD1（见图3）截止，5±0,03V的输出电压设置位于DA1微电路内部的精密分压器。在 A 点处于低电平时，二极管开路，电阻器 R1 和 R2 并联内部分压器的一个臂。输出电压升至12V（由微调电阻R2调节）。电容器 C1 抑制瞬态期间的电压浪涌。其电容（类似于图14中的电容器C1）不宜太大。

KR1184EN2微电路具有内部输出电压降检测器，当电压下降超过设定值的5%时触发。结果，晶体管VT1打开并且HL1 LED点亮。输出负载能力较小，因此电阻R4的阻值不能减小。

如果无法购买KR1184EN2（LP2951CL）芯片，可以将DA2芯片上的稳定器（见图1）更换为节点，其示意图如图4所示。 0,15. 负载电流为 0,2 mA 时，其上的最小压降将为 20 ... 4 V。图中所示电阻R5阻值的晶体管VT50的集电极电流不能超过XNUMXmA，这使得该晶体管可以不安装在散热器上。

AT89 并行编程器

A点为低逻辑电平时，晶体管VT1开路，稳压器输出电压为12V（由调谐电阻R1调节）。在高电平和晶体管闭合时，它将降低至 5V。电阻器 R7 和 R8 与标称值的最大偏差必须不超过 1%，或者以这样的精度进行选择。 KR142EN19芯片可替换为进口模拟TL431CLP。

编程器印制电路板程序及图纸

文学

使用个人计算机对 AT89C51 /C52/LV51 /LV52/C1051 /C2051 进行编程。 -
AT89 系列编程器接口 -
Ryumik S. 更换专有编程器中的芯片。 - 无线电世界。你的电脑，2003 年，第 5 期，第 32 页。 34-XNUMX。

作者：S.Ryumik，乌克兰切尔尼戈夫

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