Programátor je hardwarově-softwarové zařízení určené k záznamu informací do paměti pouze pro čtení (ROM). Kromě záznamu musí takové zařízení poskytovat schopnost číst informace z ROM mikroobvodu. Spolu se základními režimy zápisu a čtení má mnoho mikroobvodů řadu dalších režimů: vymazání, ochrana proti čtení, ochrana programování atd. Pro začínající programátory představuje materiál „programování mikrokontroléru pro začátečníky“ klasifikaci zařízení s vestavěnou ROM. Zařízení se považuje za podporující čip, pokud:
- zajišťuje provoz mikroobvodu ve všech režimech poskytovaných vývojářem tohoto mikroobvodu;
- Všechny algoritmy jsou implementovány v přísném souladu se specifikacemi pro tento čip.
Aby mohl běžný programátor plnit své funkce, musí obsahovat alespoň:
— blok, do kterého můžete vložit vybraný mikroobvod. Blok musí zajistit elektrický kontakt se svorkami mikroobvodu;
— rozhraní, které umožňuje vstup/výstup zaznamenaných a přečtených informací;
— softwarové a hardwarové ovladače schopné generovat a číst logické úrovně a komplexní hodinové signály.
Klasifikace programátorů.
Podle typu podporovaných čipů
- Specializovaný programátor. Zařízení, které programuje čipy pouze jednoho typu, případně čipy pouze jednoho výrobce.
- Podmíněně univerzální programátor. Zařízení, které programuje (podporuje) mikroobvody různých typů a/nebo mikroobvody různých výrobců.
- Univerzální programátoři. Zařízení, která programují (podporují) mikroobvody všech typů a mikroobvody všech výrobců.
Je zřejmé, že čím širší je rozsah podporovaných mikroobvodů, tím složitější je softwarová a hardwarová implementace takového zařízení.
Hardware nejjednodušších programátorů, které umožňují programování čipů stejné řady, se obvykle skládá z kabelu a několika rezistorů, které jsou připojeny k jednomu z portů PC.
Univerzální programátor je postaven na základě univerzálních hardwarových ovladačů. Ovladače hardwaru jsou připojeny ke svorkám bloku a musí poskytovat:
— logické úrovně krmení a čtení;
— předložení komplexních hodinových sekvencí v širokém frekvenčním rozsahu;
— napájení v širokém rozsahu a s vysokou přesností.
Obecně platí, že čím univerzálnější hardwarové ovladače a čím větší počet je, tím univerzálnější takové zařízení je.
Podle způsobu programování mikroobvodů
- Paralelní programátor. Programování mikroobvodů probíhá v bloku programátoru;
- In-circuit nebo ISP programátor. Programování mikroobvodů probíhá přímo v zařízení uživatele. v režimu programování ISP (in-circuit), někdy nazývaném režim sériového programování.
Paralelní programátor. Aby bylo možné provést potřebné akce s mikroobvodem, musí být vložen do bloku programátoru. Poté v softwarovém rozhraní vyberte vhodný typ podporovaného mikroobvodu a poté spusťte požadovaný režim (programování, čtení, mazání, ochrana atd.).
Záhlaví musí poskytovat spolehlivý elektrický kontakt mezi kolíky mikroobvodu a hardwarovými ovladači zařízení. Univerzální programátor je zpravidla vybaven blokem pro pouzdro DIP mikroobvodu. Nejspolehlivější a uživatelsky nejpřívětivější jsou speciální podložky (zásuvky) s nulovou silou – (ZIF patice).
Pro programování mikroobvodů s jinými balíčky než DIP je nutné použít speciální programovací adaptéry.
Obvodový programátor. Programování v obvodu je možné pouze pro ty mikroobvody, které jsou pro tento režim určeny. Tyto mikroobvody mají zpravidla vestavěné obvody, které:
— napětí potřebná pro programování jsou generována z externího napájecího napětí;
— zajistit komunikaci s obvodovým programátorem přes sériové rozhraní (varianty protokolu JTAG, SPI, UART).
Pro implementaci režimu programování v okruhu musí uživatelské zařízení poskytovat:
— nutné přepínání pomocí kolíků mikroobvodu;
— potřebné režimy zatížení a výkonu na odpovídajících pinech mikroobvodu v režimu programování.
Hlavní výhodou in-circuit programování je schopnost kombinovat proces programování a testování, čímž se eliminuje samostatná fáze programování čipů před finální montáží zařízení.
Charakteristickým rysem modelů řady ChipProg-xx je skutečnost, že kromě podpory paralelního programovacího režimu (in-block programování) podporují i režim in-circuit programování.
Připojením k počítači
Pro připojení moderního programátoru k PC se zpravidla používá USB port. Dříve se pro tyto účely používaly porty LPT a/nebo COM. Některé modely mohou také pracovat offline, bez připojení k počítači. Například ChipProg-ISP2 kromě běžného ovládání z PC umožňuje ovládání:
– tlačítko na těle;
— přes Ethernet (s galvanickým oddělením);
— z externích softwarových a hardwarových systémů.
Na vestavěnou SD kartu jsou zároveň uloženy programovatelné informace, všechny režimy a možnosti programování (až 256 projektů).
Podle počtu současně programovatelných mikroobvodů
Univerzální programátor zpravidla nemůže pracovat s více než jedním čipem najednou. Obvykle to pro účely vývoje, opravy nebo servisu různých elektronických zařízení a jednotek stačí. Pro replikaci mikroobvodů se vyrábějí specializované průmyslové kopírky. Například náš ChipProg-G41 je vybaven čtyřmi paticemi ZIF, což vám umožní naprogramovat až 4 čipy současně v asynchronním režimu, a in-circuit industrial ISP CPI2-Gxxxx vám umožní naprogramovat až 14 čipů současně v asynchronním režimu. . Další příležitostí, jak výrazně zvýšit rychlost replikace dávek mikroobvodů, je využít funkčnosti některých zařízení. Zejména modely ChipProg-XX s rozhraním USB poskytují možnosti multiprogramování. To umožňuje programování téměř libovolného počtu mikroobvodů současně.
Pro další funkce a možnosti služeb
Různá zařízení se od sebe někdy výrazně liší svou funkčností a servisními možnostmi.
Programátor pro začátečníky.
Pro začínajícího uživatele programátora – zítřejšího kolegu:
1. Pokud potřebujete zařízení pro programování omezeného rozsahu mikroobvodů a v budoucnu neplánujete programovat mikroobvody profesionálně, nejspíše najdete na internetu popis vhodného zařízení, které lze reprodukovat i se základním amatérským rozhlasové dovednosti. Hodně štěstí.
2. Pokud se plánujete věnovat programování profesionálně, nespěchejte, nejlepší programátor pro začátečníka nemusí být nutně nejjednodušší nebo nejlevnější. Možná pro vás bude užitečné podívat se na materiál s doporučením, jaký univerzální programátor koupit (vybrat).
Profesionální, dobře vyrobený programátor má následující možnosti, které jsou užitečné i pro začínajícího uživatele:
— podrobná dokumentace, včetně kontextových vodítek;
— demo režim;
— podpora vývojářů;
— vestavěné ochranné mechanismy proti nesprávným akcím uživatele;
— režim vlastní diagnostiky.
