Команды avr. Микроконтроллеры AVR: Система команд и программирование на ассемблере

Что такое система команд микроконтроллеров AVR. Какие основные группы команд существуют в AVR. Как программировать микроконтроллеры AVR на языке ассемблера. Какие инструменты нужны для разработки программ для AVR.

Архитектура и особенности микроконтроллеров AVR

Микроконтроллеры AVR, разработанные компанией Atmel (ныне часть Microchip Technology), являются одним из самых популярных семейств 8-битных микроконтроллеров. Они обладают рядом особенностей, которые делают их привлекательными для разработчиков:

• RISC-архитектура с быстрым однотактным выполнением большинства инструкций
• Гарвардская архитектура с раздельной памятью для программ и данных
• 32 регистра общего назначения, напрямую подключенные к АЛУ
• Встроенная Flash-память программ и EEPROM для данных
• Широкий набор периферийных модулей (таймеры, АЦП, интерфейсы и др.)
• Низкое энергопотребление и различные режимы сна

Такая архитектура позволяет эффективно выполнять программы и обрабатывать данные при низком энергопотреблении, что делает AVR отличным выбором для встраиваемых систем и устройств с батарейным питанием.

Основные группы команд системы команд AVR

Система команд микроконтроллеров AVR содержит более 130 различных инструкций. Их можно разделить на несколько основных групп:

1. Арифметические и логические команды

Эта группа включает команды для выполнения математических и логических операций над данными в регистрах. Некоторые примеры:

• ADD — сложение двух регистров
• SUB — вычитание
• AND, OR, EOR — побитовые логические операции
• INC, DEC — инкремент и декремент

2. Команды передачи данных

Эти инструкции используются для перемещения данных между регистрами, памятью и портами ввода-вывода:

• MOV — копирование данных между регистрами
• LDI — загрузка константы в регистр
• LD, ST — загрузка и сохранение в память
• IN, OUT — чтение и запись портов ввода-вывода

3. Команды передачи управления

Группа команд для организации переходов, вызовов подпрограмм и возвратов:

• JMP, RJMP — безусловные переходы
• CALL, RCALL — вызов подпрограмм
• RET — возврат из подпрограммы
• BREQ, BRNE и др. — условные переходы

Программирование микроконтроллеров AVR на ассемблере

Хотя сегодня большинство разработчиков предпочитает использовать языки высокого уровня, такие как C, знание ассемблера AVR может быть полезно для оптимизации критичных участков кода или лучшего понимания работы микроконтроллера.

Для программирования на ассемблере AVR необходимо знать:

• Синтаксис команд и директив ассемблера
• Структуру регистров и памяти микроконтроллера
• Принципы работы стека и организации подпрограмм
• Особенности работы с периферийными модулями через регистры

Вот простой пример программы на ассемблере AVR, которая мигает светодиодом, подключенным к порту B:

.include "tn2313def.inc"

.org 0
    rjmp start

.org OVF0addr
    rjmp timer0_ovf

start:
    ldi r16, (1<<PB0)
    out DDRB, r16
    
    ldi r16, (1<<TOV0)
    out TIFR, r16
    
    ldi r16, (1<<TOIE0)
    out TIMSK, r16
    
    ldi r16, (1<<CS02)|(1<<CS00)
    out TCCR0, r16
    
    sei
    
loop:
    rjmp loop

timer0_ovf:
    in r16, PORTB
    ldi r17, (1<<PB0)
    eor r16, r17
    out PORTB, r16
    reti

Эта программа настраивает таймер 0 для генерации прерываний, в обработчике которых происходит переключение состояния светодиода.

Инструменты для разработки программ для AVR

Для разработки программ для микроконтроллеров AVR используются различные инструменты. Вот некоторые из наиболее популярных:

1. Atmel Studio (теперь Microchip Studio)

Это интегрированная среда разработки (IDE) от производителя микроконтроллеров. Она включает в себя:

• Редактор кода с подсветкой синтаксиса
• Компилятор C/C++ и ассемблер
• Отладчик с поддержкой симуляции и отладки на реальном устройстве
• Менеджер проектов

2. AVR-GCC и AVRDUDE

Это набор инструментов с открытым исходным кодом, включающий:

• Компилятор GCC, адаптированный для AVR
• Ассемблер и компоновщик
• Утилиту AVRDUDE для прошивки микроконтроллеров

Эти инструменты можно использовать из командной строки или интегрировать в различные IDE.

3. PlatformIO

Это современная кросс-платформенная среда разработки, которая поддерживает множество плат и микроконтроллеров, включая AVR. Особенности PlatformIO:

• Интеграция с популярными редакторами (VS Code, Atom и др.)
• Автоматическое управление зависимостями и библиотеками
• Поддержка различных фреймворков и платформ

Отладка программ для микроконтроллеров AVR

Отладка программ для встраиваемых систем, таких как микроконтроллеры AVR, может быть непростой задачей. Однако существует несколько методов и инструментов, которые облегчают этот процесс:

Симуляция

Многие среды разработки, включая Atmel Studio, предоставляют возможность симуляции работы микроконтроллера. Это позволяет:

• Пошагово выполнять код
• Просматривать и изменять содержимое регистров и памяти
• Симулировать работу некоторых периферийных устройств

Симуляция особенно полезна на начальных этапах разработки, когда нужно проверить логику работы программы.

Аппаратная отладка

Для отладки на реальном устройстве используются специальные отладочные интерфейсы, такие как JTAG или debugWIRE. Они позволяют:

• Устанавливать точки остановки в коде
• Выполнять программу пошагово
• Просматривать содержимое регистров и памяти в реальном времени

Для работы с этими интерфейсами требуются специальные программаторы-отладчики, например, Atmel-ICE или JTAGICE3.

Отладочная печать

В случаях, когда нет возможности использовать аппаратный отладчик, часто прибегают к отладочной печати. Это может быть:

• Вывод информации через UART на компьютер
• Использование светодиодов для индикации состояния программы
• Запись отладочной информации во внутреннюю EEPROM для последующего анализа

Хотя этот метод менее удобен, он часто оказывается полезным при отладке в полевых условиях.

Оптимизация кода для микроконтроллеров AVR

Оптимизация кода для микроконтроллеров AVR может быть критически важной, особенно для устройств с ограниченными ресурсами или работающих от батарей. Вот несколько советов по оптимизации:

1. Использование регистров

AVR имеет 32 регистра общего назначения, которые работают гораздо быстрее, чем память. Старайтесь максимально использовать регистры для хранения часто используемых переменных.

2. Избегайте операций с плавающей точкой

Операции с плавающей точкой требуют значительных вычислительных ресурсов. Где возможно, используйте целочисленную арифметику или арифметику с фиксированной точкой.

3. Используйте встроенные функции и макросы

Многие операции, такие как установка/сброс битов, могут быть выполнены с помощью встроенных функций компилятора, которые часто оптимизируются лучше, чем написанный вручную код.

4. Оптимизируйте циклы

Разворачивайте короткие циклы, используйте инкремент вместо декремента (если это не влияет на логику), выносите неизменяемые вычисления за пределы цикла.

5. Используйте правильные типы данных

Выбирайте наименьший возможный тип данных для переменных. Например, используйте uint8_t вместо int, если значение никогда не превысит 255.

Заключение

Микроконтроллеры AVR предоставляют мощную и гибкую платформу для разработки встраиваемых систем. Понимание их архитектуры, системы команд и методов программирования позволяет создавать эффективные и оптимизированные приложения. Независимо от того, используете ли вы ассемблер или язык высокого уровня, знание особенностей AVR поможет вам максимально использовать возможности этих микроконтроллеров.

Таблицы команд ассемблера AVR — Микроконтроллеры для всех

В этой статье я хочу представить еще один вариант таблиц команд ассемблера для микроконтроллеров AVR.

Из дополнительных материалов у приобретателей курса уже есть pdf документ с набором таблиц команд. Так в чем же основное отличие набора команд, который представлен ниже?

В первую очередь, тем что в колонке «Описание» дается описание команд на английском. И как не трудно заметить, многие мнемоники команд образованы как раз от этих сокращений. Поэтому, тем кто знает английский язык, тем будет проще запомнить написание команд. И так же присутствует колонка «Код операции», где можно посмотреть каким образом та или иная команда выглядит в двоичном виде. Это на тот случай, если вам вдруг захочется по-программировать в машинных кодах.

Сразу стоит отметить, что здесь представлены в основном только команды семейства tiny. Я намерено убрал команды семейства mega, что бы лишний раз не вносить путаницу.

Арифметические и логические команды

Команда	Описание	Действие	Циклы	Код операции	Флаги
add Rd,Rr	Add two Registers	Rd←Rd+Rr	1	0000 11rd dddd rrrr	Z,C,S,N,V,H
adc Rd,Rr	Add with Carry two Registers	Rd←Rd+Rr+C	1	0001 11rd dddd rrrr	Z,C,S,N,V,H
adiw Rdl,K	Add Immediate to Word	Rdh:Rdl←Rdh:Rdl+K	2	1001 0110 KKdd KKKK	Z,C,S,N,V
sub Rd,Rr	Subtract two Registers	Rd←Rd-Rr	1	0001 10rd dddd rrrr	Z,C,S,N,V,H
sbc Rd,Rr	Subtract with Carry two Registers	Rd←Rd-Rr-C	1	0000 10rd dddd rrrr	Z,C,S,N,V,H
subi Rd,K	Subtract Constant from Register	Rd←Rd-K	1	1010 KKKK dddd KKKK	Z,C,S,N,V,H
sbci Rd,K	Subtract with Carry Constant from Register	Rd←Rd-K-C	1	0100 KKKK dddd KKKK	Z,C,S,N,V,H
sbiw Rdl,K	Subtract Immediate from Word	Rdh:Rdl←Rdh:Rdl-K	2	1001 0111 KKdd KKKK	Z,C,S,N,V
and Rd,Rr	Logical AND Registers	Rd←Rd AND Rr	1	0010 00rd dddd rrrr	Z,S,N
andi Rd,K	Logical AND Register and Constant	Rd←Rd AND K	1	0111 KKKK dddd KKKK	Z,S,N
or Rd,Rr	Logical OR Registers	Rd←Rd OR Rr	1	0010 10rd dddd rrrr	Z,S,N
ori Rd,K	Logical OR Register and Constant	Rd←Rd OR K	1	0110 KKKK dddd KKKK	Z,S,N
eor Rd,Rr	Exclusive OR Registers	Rd←Rd EOR Rr	1	0010 01rd dddd rrrr	Z,S,N
com Rd	One’s complement	Rd←0xFF-Rd	1	1001 010d dddd 0000	Z,S,N
neg Rd	Two’s complement	Rd←0x00-Rd	1	1001 010d dddd 0001	Z,C,S,N,V,H
sbr Rd,K	Set Bit (s) in Register	Rd←Rd OR K	1	0110 KKKK dddd KKKK	Z,S,N
cbr Rd,K	Clear Bit (s) in Register	Rd←Rd AND (0xFF- K)	1	0111 KKKK dddd KKKK	Z,S,N
inc Rd	Increment	Rd←Rd+1	1	1001 010d dddd 0011	Z,S,N,V
dec Rd	Decrement	Rd←Rd-1	1	1001 010d dddd 1010	Z,S,N,V
tst Rd	Test for Zero or Minus	Rd←Rd AND Rd	1	0010 00dd dddd dddd	Z,S,N
clr Rd	Clear Register	Rd←Rd EOR Rd	1	0010 01dd dddd dddd	Z,S,N
ser Rd	Set Register	Rd←0xFF	1	1110 1111 dddd 1111	None

Команды пересылки данных

Команда	Описание	Действие	Циклы	Код операции	Флаги
mov Rd,Rr	Move Between Registers	Rd←Rr	1	0010 11rd dddd rrrr	None
movw Rd,Rr	Copy Register Word	Rd+1:Rd←Rr+1:Rr	1	0000 0001 dddd rrrr	None
ldi Rd,K	Load Immediate	Rd←K	1	1110 KKKK dddd KKKK	None
ld Rd,X	Load Indirect	Rd← (X)	2	1001 000d dddd 1100	None
ld Rd,X+	Load Indirect and Post-Inc.	Rd← (X), X←X+1	2	1001 000d dddd 1101	None
ld Rd, -X	Load Indirect and Pre-Dec.	X←X-1, Rd← (X)	2	1001 000d dddd 1110	None
ld Rd,Y	Load Indirect	Rd← (Y)	2	1000 000d dddd 1000	None
ld Rd,Y+	Load Indirect and Post-Inc.	Rd← (Y), Y←Y+1	2	1001 000d dddd 1001	None
ld Rd, -Y	Load Indirect and Pre-Dec.	Y←Y-1, Rd← (Y)	2	1001 000d dddd 1010	None
ldd Rd,Y+q	Load Indirect with Displacement	Rd← (Y+q)	2	10q0 qq0d dddd 1qqq	None
ld Rd,Z	Load Indirect	Rd← (Z)	2	1000 000d dddd 0000	None
ld Rd,Z+	Load Indirect and Post-Inc.	Rd← (Z), Z←Z+1	2	1001 000d dddd 0001	None
ld Rd, -Z	Load Indirect and Pre-Dec.	Z←Z-1, Rd← (Z)	2	1001 000d dddd 0010	None
ldd Rd,Z+q	Load Indirect with Displacement	Rd← (Z+q)	2	10q0 qq0d dddd 0qqq	None
lds Rd,k	Load Direct from SRAM	Rd← (k)	2	1001 000d dddd 0000kkkk kkkk kkkk kkkk	None
st X,Rr	Store Indirect	(X) ←Rr	2	1001 001r rrrr 1100	None
st X+,Rr	Store Indirect and Post-Inc.	(X) ←Rr, X←X+1	2	1001 001r rrrr 1101	None
st -X,Rr	Store Indirect and Pre-Dec.	X←X-1, (X) ←Rr	2	1001 001r rrrr 1110	None
st Y,Rr	Store Indirect	(Y) ←Rr	2	1000 001r rrrr 1000	None
st Y+,Rr	Store Indirect and Post-Inc.	(Y) ←Rr, Y←Y+1	2	1001 001r rrrr 1001	None
st -Y,Rr	Store Indirect and Pre-Dec.	Y←Y-1, (Y) ←Rr	2	1001 001r rrrr 1010	None
std Y+q,Rr	Store Indirect with Displacement	(Y+q) ← Rr	2	10q0 qq1r rrrr 1qqq	None
st Z,Rr	Store Indirect	(Z) ←Rr	2	1000 001r rrrr 0000	None
st Z+,Rr	Store Indirect and Post-Inc.	(Z) ←Rr, Z←Z+1	2	1001 001r rrrr 0001	None
st -Z,Rr	Store Indirect and Pre-Dec.	Z←Z-1, (Z) ←Rr	2	1001 001r rrrr 0010	None
std Z+q,Rr	Store Indirect with Displacement	(Z+q) ← Rr	2	10q0 qq1r rrrr 0qqq	None
sts k,Rr	Store Direct to SRAM	(k) ←Rr	2	1001 001r rrrr 0000kkkk kkkk kkkk kkkk	None
lpm	Load Program Memory	R0← (Z)	3	1001 0101 1100 1000	None
lpm Rd,Z	Load Program Memory	Rd← (Z)	3	1001 000d dddd 0100	None
lpm Rd,Z+	Load Program Memory and Post-Inc.	Rd← (Z), Z←Z+1	3	1001 000d dddd 0101	None
spm	Store Program Memory	(Z) ←R1:R0	—	1001 0101 1110 1000	None
in Rd,P	In Port	Rd←P	1	1011 0PPd dddd PPPP	None
out P,Rr	Out Port	P←Rr	1	1011 1PPr rrrr PPPP	None
push Rr	Push Register in Stack	STACK←Rr, SP←SP-1	2	1001 001r rrrr 1111	None
pop Rd	Pop Register from Stack	SP←SP+1, Rd←STACK	2	1001 000d dddd 1111	None

Команды передачи управления

Команда	Описание	Действие	Циклы	Код операции	Флаги
rjmp k	Relative Jump	PC←PC+k+1	2	1100 kkkk kkkk kkkk	None
ijmp	Indirect Jump to (Z)	PC← (Z)	2	1001 0100 0000 1001	None
*jmp k	Direct Jump	PC←k	3	1001 010k kkkk 110kkkkk kkkk kkkk kkkk	None
rcall k	Relative Subroutine Call	STACK←PC+1,PC←PC+k+1,SP←SP-2 or 3	¾	1101 kkkk kkkk kkkk	None
icall	Indirect Call to (Z)	STACK←PC+1, PC← (Z),SP←SP-2 or 3	¾	1001 0101 0000 1001	None
*call k	Direct Subroutine Call	STACK←PC+1, PC←k,SP←SP-2 or 3	4/5	1001 010k kkkk 111kkkkk kkkk kkkk kkkk	None
ret	Subroutine Return	PC←STACK, SP←SP+2 or 3	4/5	1001 0101 0000 1000	None
reti	Interrupt Return	PC←STACK, SP←SP+2 or 3	4/5	1001 0101 0001 1000	I
cpse Rd,Rr	Compare, Skip if Equal	if (Rd=Rr) PC←PC+2 or 3	½/3	0001 00rd dddd rrrr	None
cp Rd,Rr	Compare	Rd-Rr	1	0001 01rd dddd rrrr	Z,C,S, N,V,H
cpc Rd,Rr	Compare with Carry	Rd-Rr-C	1	0000 01rd dddd rrrr	Z,C,S, N,V,H
cpi Rd,K	Compare Register with Immediate	Rd-Rr-K	1	0011 KKKK dddd KKKK	Z,C,S, N,V,H
sbrc Rr,b	Skip if Bit in Register is Cleared	if (Rr (b)=0) PC←PC+2 or 3	½/3	1111 110r rrrr obbb	None
sbrs Rr,b	Skip if Bit in Register is Set	if (Rr (b)=1) PC←PC+2 or 3	½/3	1111 111r rrrr obbb	None
sbic P,b	Skip if Bit in IO Register is Cleared	if (P (b)=0) PC←PC+2 or 3	½/3	1001 1001 PPPP Pbbb	None
sbis P,b	Skip if Bit in IO Register is Set	if (P (b)=1) PC←PC+2 or 3	½/3	1001 1011 PPPP Pbbb	None
brbc s,k	Branch if Status Flag is Cleared	if (SREG (s)=0) PC←PC+k+1	½	1111 01kk kkkk ksss	None
brbs s,k	Branch if Status Flag is Set	if (SREG (s)=1) PC←PC+k+1	½	1111 00kk kkkk ksss	None
brcc k	Branch if Carry Flag is Clearsd	if (C=0) PC←PC+k+1	½	1111 01kk kkkk k000	None
brcs k	Branch if Carry Flag is Set	if (C=1) PC←PC+k+1	½	1111 00kk kkkk k000	None
brsh k	Branch if Same or Higher	if (C=0) PC←PC+k+1	½	1111 01kk kkkk k000	None
brlo k	Branch if Lower	if (C=1) PC←PC+k+1	½	1111 00kk kkkk k000	None
brne k	Branch if Not Equal	if (Z=0) PC←PC+k+1	½	1111 01kk kkkk k001	None
breq k	Branch if Equal	if (Z=1) PC←PC+k+1	½	1111 00kk kkkk k001	None
brpl k	Branch if Plus	if (N=0) PC←PC+k+1	½	1111 01kk kkkk k010	None
brmi k	Branch if Minus	if (N=1) PC←PC+k+1	½	1111 00kk kkkk k010	None
brvc k	Bruach if Overflow Flag is Cleared	if (V=0) PC←PC+k+1	½	1111 01kk kkkk k011	None
brvs k	Branch if Overflow Flag is Set	if (V=1) PC←PC+k+1	½	1111 00kk kkkk k011	None
brge k	Branch if Greate or Equal, Signed	if (S=0) PC←PC+k+1	½	1111 01kk kkkk k100	None
brlt k	Branch if Less than Zero, Signed	if (S=1) PC←PC+k+1	½	1111 00kk kkkk k100	None
brhc k	Branch if Half Carry Flag is Cleared	if (H=0) PC←PC+k+1	½	1111 01kk kkkk k101	None
brhs k	Branch if Half Carry Flag is Set	if (H=1) PC←PC+k+1	½	1111 00kk kkkk k101	None
brtc k	Branch if Transfer Flag is Cleared	if (T=0) PC←PC+k+1	½	1111 01kk kkkk k110	None
brts k	Branch if Transfer Flag is Set	if (T=1) PC←PC+k+1	½	1111 00kk kkkk k110	None
brid k	Branch if Interrupt Disable	if (T=0) PC←PC+k+1	½	1111 01kk kkkk k111	None
brie k	Branch if Interrupt Enable	if (T=1) PC←PC+k+1	½	1111 00kk kkkk k111	None

*Обратите внимание! Команды jmp и call не поддерживаются микроконтроллерами семейства tiny, но так как они часто используются при программировании семейства mega, то я решил их так же внести в таблицу, что бы вы не забывали о их существовании.

 

Команды условных переходов по состоянию флагов SREG

Проверкафлага	Команда условногоперехода	АльтернативнаяФорма написания	Условие перехода
C	brbc 0,k	brcc k	Переход если флаг переноса установлен
		brsh k	Переход если больше или равно
	brbs 0,k	brcs k	Переход если флаг переноса сброшен
		brlo k	Переход если меньше
Z	brbc 1,k	breq k	Переход если равно
	brbs 1,k	brne k	Переход если не равно
N	brbc 2,k	brpl k	Переход если плюс
	brbs 2,k	brmi k	Переход если минус
V	brbc 3,k	brvc k	Переход если флаг дополнительного кода сброшен
	brbs 3,k	brvs k	Переход если флаг дополнительного кода установлен
S	brbc 4,k	brge k	Переход если больше или равно нулю (знаковое)
	brbs 4,k	brlt k	Переход если меньше нуля (знаковое)
H	brbc 5,k	brhc k	Переход если флаг половинного переноса сброшен
	brbs 5,k	brhs k	Переход если флаг половинного переноса установлен
T	brbc 6,k	brtc k	Переход если флаг хранения бита сброшен
	brbs 6,k	brts k	Переход если флаг хранения бита установлен
I	brbc 7,k	brid k	Переход если прерывания запрещены
	brbs 7,k	brie k	Переход если прерывания разрешены

Команд битовых операций

Команда	Описание	Действие	Циклы	Код операции	Флаги
sbi P,b	Set Bit in I/O Rerister	I/O (P,b) ←1	2	1001 1010 PPPP Pbbb	None
cbi P,b	Clear Bit in I/ORerister	I/O (P,b) ←0	2	1001 1000 PPPP Pbbb	None
lsl Rd	Logical Shift Left	Rd (n+1) ←Rd (n), Rd (0) ←0	1	0000 11dd dddd dddd	Z,C,N,V
lsr Rd	Logical Shift Right	Rd (n) ←Rd (n+1), Rd (7) ←0	1	1001 010d dddd 0110	Z,C,N,V
rol Rd	Rotate Left through Carry	Rd (0) ←C, Rd (n+1) ←Rd (n), C←Rd (7)	1	0001 11dd dddd dddd	Z,C,N,V
ror Rd	Rotate Right through Carry	Rd (7) ←C, Rd (n) ←Rd (n+1), C←Rd (0)	1	1001 010d dddd 0111	Z,C,N,V
asr Rd	Arithmetic Shift Right	Rd (n) ←Rd (n+1), n=0…6	1	1001 010d dddd 0101	Z,C,N,V
swap Rd	Swap Nibbles	Rd (3…0) ←Rd (7…4),Rd (7…4) ←Rd (3…0)	1	1001 010d dddd 0010	None
bst Rr,b	Bit Store from Rerister to T	T←Rr (b)	1	1111 101b bbbb 0bbb	T
bld Rd,b	Bit Load from T to Rerister	Rd (b) ←T	1	1111 100b bbbb 0bbb	None
bset s	Flag Set	SREG (s) ←1	1	1001 0100 0sss 1000	SREG (s)
bclr s	Flag Clear	SREG (s) ←0	1	1001 0100 1sss 1000	SREG (s)
sec	Set Carry	C←1	1	1001 0100 0000 1000	C
clc	Clear Carry	C←0	1	1001 0100 1000 1000	C
sez	Set Zero Flag	Z←1	1	1001 0100 0001 1000	Z
clz	Clear Zero Flag	Z←0	1	1001 0100 1001 1000	Z
sen	Set Negative Flag	N←1	1	1001 0100 0010 1000	N
cln	Clear Negative Flag	N←0	1	1001 0100 1010 1000	N
sev	Set Twos Complement Overflow	V←1	1	1001 0100 0011 1000	V
clv	Clear Twos Complement Overflow	V←0	1	1001 0100 1011 1000	V
ses	Set Signed Test Flag	S←1	1	1001 0100 0100 1000	S
cls	Clear Signed Test Flag	S←0	1	1001 0100 1100 1000	S
seh	Set Half Carry Flag	H←1	1	1001 0100 0101 1000	H
clh	Clear Half Carry Flag	H←0	1	1001 0100 1101 1000	H
set	Set Transfer bit	T←1	1	1001 0100 0110 1000	T
clt	Clear Transfer bit	T←0	1	1001 0100 1110 1000	T
sei	Global Interrupt Enable	I←1	1	1001 0100 0111 1000	I
cli	Global Interrupt Disable	I←0	1	1001 0100 1111 1000	I

Команды управления процессором

Команда	Описание	Действие	Циклы	Код операции	Флаги
nop	No operation	—	1	0000 0000 0000 0000	None
sleep	Sleep	—	1	1001 0101 1000 1000	None
wdr	Watchdog Reset	—	1	1001 0101 1010 1000	None

 

 

Сделаем простой AVR микроконтроллер

Меня часто спрашивают: «Чем отличается микроконтроллер от ПЛИС?» Ну что тут можно ответить? Это как бы разные вещи. .. Микропроцессор последовательно выполняет команды, описанные в его программе. Работа ПЛИС в конечном счете определяется принципиальной электрической схемой, реализованной внутри чипа. Архитектура микроконтроллера, то есть тип процессора, количество портов ввода вывода, интерфейсы, определяется производителем. Микросхема микроконтроллера изготовлена на заводе и изменить ее нельзя. Можно только написать программу, которую он будет исполнять. ПЛИС — это свобода для творчества. Архитектура реализуемого устройства может быть почти любая, лишь бы поместилась вся логика в чип. В ПЛИС можно, например, попробовать реализовать даже и микроконтроллер! Попробуем?

Один из самых распространенных микроконтроллеров — это 8-ми разрядные RISС процессоры семейства AVR компании Atmel. В этой статье я расскажу как реализовать «почти» совместимый с AVR микроконтроллер внутри нашей ПЛИС на плате Марсоход.

Прежде, чем начинать делать свою реализацию микроконтроллера, конечно, следует изучить внутренности контроллера AVR. Нужно как минимум знать систему команд микропроцессора AVR. На нашем сайте можно скачать его описание:

Система команд микроконтроллера AVR ( 703303 bytes )

Мы не будем ставить себе целью полностью повторить поведение чипа Atmel, мы хотим сделать наш микропроцессор лишь частично совместимым. Полностью повторить можно, но нужна ПЛИС гораздо большего объема. У нас на плате Марсоход стоит CPLD EPM240T100C5, значит у нас есть всего-навсего 240 триггеров и логических элементов.

Кроме триггеров и логики в нашей ПЛИС имеется последовательная флеш память UFM объемом 512 слов по 16 бит. В этой флеш памяти мы будем хранить программу микроконтроллера.  Удобно, что слова, хранимые во флеш, имеют разрядность 16. Все команды процессора AVR также шестнадцатиразрядные. Кое-что про UFM мы уже писали на нашем сайте. У нас был проект для ПЛИС платы Марсоход, который выполнял чтение из UFM памяти.

«Оперативной памяти» в нашей ПЛИС нет. Ну значит не будет памяти у нашего микроконтроллера, жаль но это нас не остановит.

У микроконтроллера AVR имеется 32 восьмиразрядных регистра общего назначения. Нижняя группа регистров r0-r15 может быть использована только в командах с операндами-регистрами. Верхняя группа регистров r16-r31 может использоваться в командах и с непосредственными операндами. Поскольку места внутри нашего чипа на плате Марсоход действительно не много, нам придется реализовать только некоторые регистры. Это довольно существенное ограничение, и его нужно будет учитывать при написании программ для нашего микроконтроллера.

Мы реализуем только 7 регистров: r16-r22:

• Первые 4 регистра r16…r19 — это просто регистры.
• Регистр r20 — это тоже обычный регистр, только его биты мы подключим к 8-ми светодиодам платы Марсоход.
• Регистр r21 — это тоже обычный регистр, но его биты мы подключим к выводам управления шаговых двигателей на плате Марсоход.
• Регистр r22 — только для чтения. К нему подключены входы от 4-х кнопочек платы Марсоход.

Схема нашего микроконтроллера создана в среде Altera QuartusII и выглядит вот так (нажмите на картинку, чтобы увеличить):

Наш микроконтроллер работает по простому алгоритму:

1. Считывает из флеш памяти UFM очередную команду.
2. Декодирует команду и выбирает для нее нужные операнды из регистров или непосредственно из кода команды.
3. Выполняет команду в арифметико-логическом устройстве.
4. Запоминает результат исполнения команды в регистре приемнике, определяемом командой.
5. Переходит к исполнению следующей команды.

У нас сейчас нет цели сделать высокопроизводительный микроконтроллер, мы не будем делать конвейерную обработку данных. Это объясняется тем, что команды из флеш памяти чипа мы можем считывать только в последовательном формате, то есть на чтение одной команды нужно как минимум 16 тактов. Быстрее здесь сделать нельзя (да нам и не нужно сейчас).

Ход выполнения программы может изменяться в зависимости от результата исполнения команд. Специальные команды переходов позволяют переходить к нужной операции в нужных условиях.

Перечислим команды микроконтроллера AVR, которые мы собираемся реализовать:

---

ADD  0000 11rd dddd rrrr
SUB  0001 10rd dddd rrrr

AND  0010 00rd dddd rrrr
EOR  0010 01rd dddd rrrr
OR   0010 10rd dddd rrrr
MOV  0010 11rd dddd rrrr

CP   0001 01rd dddd rrrr
LSR  1001 010d dddd 0110

SUBI 0101 KKKK dddd KKKK
ANDI 0111 KKKK dddd KKKK
ORI  0110 KKKK dddd KKKK
CPI  0011 KKKK dddd KKKK
LDI  1110 KKKK dddd KKKK

BREQ 1111 00kk kkkk k001
BRNE 1111 01kk kkkk k001
BRCS 1111 00kk kkkk k000
BRCC 1111 01kk kkkk k000

---

Слева написаны названия команд, а справа — их бинарное представление (кодирование). Так буква «r» обозначает регистр источник, буква «d» — регистр приемник, «K» — это непосредственно операнд.

Конечно — это только малая часть от «настоящей системы команд», но уже и эти команды позволять писать вполне работающие программы.
У нас будет упрощенное АЛУ (Арифметико-Логическое Устройство). Оно реализует только некоторые, наиболее употребительные команды, а так же всего 2 флага для условных переходов: «Z» и «C».

Флаг «Z» устанавливается, если результат АЛУ это ноль. Если результат из АЛУ не нулевой, то флаг «Z» сбрасывается. Флаг «C» устанавливается при возникновении переноса в арифметических операциях ADD и SUB/SUBI или сравнения CP/CPI. Флаги влияют на исполнение команд условных переходов: флаг «Z» влияет на BREQ, BRNE, а флаг «C» влияет на BRCS, BRCC.

Вообще всеь проект мы уже реализовали и его можно взять здесь:

Ядро микропроцессора Atmel AVR ( 109584 bytes )

.
Исходный текст нашего ядра AVR написан на языке Verilog и его можно посмотреть здесь.

Теперь посмотрим, как мы сможем написать программу для нашего микроконтроллера? Для написания программы на языке ассемблер воспользуемся средой разработки компании Atmel AVRStudio4. Эту среду разработки можно скачать прямо с сайта компании Атмел (после регистрации), вот здесь. Или поищите в яндексе — наверняка найдете в свободном доступе.

Создаем проект в AVRStudio4 и пишем простую программу. Программа будет моргать светодиодом на плате Марсоход и опрашивать состояние нажатых кнопочек. Если нажать одну кнопочку, то моргающий светодиод «побежит» в одну сторону, а если нажать другую кнопочку, то светодиод «побежит» в другую сторону. Вот исходный текст на ассемблере для нашего примера:

---

.include «1200def.inc»
.device AT90S1200

.cseg
.org 0

start:

;initial one bit in register
ldi    r16,$80

rd_port:

;read port (key status)
mov    r17,r22
cpi r17,$0f
;go and blink one LED if no key pressed
breq do_xor

cpi r17,$0e
;go and right shift LEDs if key[0] pressed
breq do_rshift

cpi r17,$0d
;go and left shift LEDs if key[1] pressed
breq do_lshift

;jump to read keys
or    r16,r16
brne rd_port

do_rshift:
cpi r16,1
breq set80
lsr    r16
mov    r20,r16
brne pause
set80:    
ldi    r16,$80
mov    r20,r16
or    r16,r16
brne pause

do_lshift:
cpi r16,$80
breq set1
lsl    r16
mov    r20,r16
brne pause
set1:    
ldi    r16,$01
mov    r20,r16
or    r16,r16
brne pause

do_xor:
eor    r20,r16

pause:
ldi    r18,$10
cycle2:
ldi r19,$FF
cycle1:
or    r19,r19
or    r19,r19
subi r19,1
brne cycle1
subi r18,1
brne cycle2

or    r16,r16    
brne rd_port

---

Видите? Чтение состояния кнопочек — это чтение из регистра r22. Изменение состояния светодиодов — это запись в регистр r20.
Настройте AVRStudio так, что бы выходной формат был «Generic». Это в свойствах проекта, «Assembler Options», настройка «Hex Output Format».
После компиляции программы получается вот такой текстовый файл с кодами программы:

---

000000:e800
000001:2f16
000002:301f
000003:f0c1
000004:301e
000005:f021
000006:301d
000007:f059
000008:2b00
000009:f7b9
00000a:3001
00000b:f019
00000c:9506
00000d:2f40
00000e:f471
00000f:e800
000010:2f40
000011:2b00
000012:f451
000013:3800
000014:f019
000015:0f00
000016:2f40
000017:f429
000018:e001
000019:2f40
00001a:2b00
00001b:f409
00001c:2740
00001d:e120
00001e:ef3f
00001f:2b33
000020:2b33
000021:5031
000022:f7e1
000023:5021
000024:f7c9
000025:2b00
000026:f6d1

---

Этот файл нам почти подходит для QuartusII. В нашем проекте для ПЛИС есть файл avr_prog. mif (Memory Initialization File), куда мы и вставляем полученный из AVRStudio код (только нужно добавить точку с запятой в конце каждой строки). Таким образом, после компиляции QuartusII эти коды попадут во флеш  UFM нашей ПЛИС.

Теперь можно компилировать и пробовать наш проект в плате Марсоход. Вот видеоролик, демонстрирующий работоспособность нашего процессора:

Все работает так как и задумывалось!
Обратите внимание, что после компиляции, весь проект занимает только 205 логических элемента из 240 имеющихся в нашей ПЛИС. Это значит, что наш микроконтроллер можно и дальше усложнять или добавить какую-то новую логику. Так что проект может быть полезен для создания Ваших устройств.

 

Список инструкций на ассемблере AVR

9000 6 0032 ЛдЛ=24/26 /28/30, K: от 0 до 63 9003 2 SUBI Z0 -239 R0 9 0003 900 32 SBIW 3 3 K Двоичная константа 9 ANDI EOR 0033 бит s в константе K Rx Увеличить на единицу

Список инструкций
Мнем.	P1	P2	Описание	Действие	Задействованные флаги	Clk	Ограничения	Слова
Арифметические и логические операции
ADD	Rx	Ry	Добавить регистр	Rx ← Rx + Ry	Z,C,N,V,S,H	1		1
АЦП	Rx	Ry	Добавить регистр и перенос	Rx ← Rx + Ry + C	,0,0,C,C 32 1		1
ADIW	RdL	K	Добавить константу в пару регистров	RdH:RdL ← RdH:RdL + K	Z,C,N,V,S	1
SUB	Rx	Ry	Регистр вычитания	Rx ← Rx — Ry	Z,C,N,V,S,H	1		1
Rh	K	Вычесть постоянную	Rh ← Rh — K	Z,C,N,V,S,H	1	R: от 16 до 31	1
SBC	Rx 90 033	Ry	Вычитание и перенос	Rx ← Rx — Ry — C	Z 1 ,C,N,V,S,H	1		1
SBCI	Rh	K	Вычесть константу и перенести 1 ,С,Н,В,С,Ч	1	R: с 16 по 31	1
CP	Ry1	Ry2	Регистр сравнения 3
С, Н, В, С, Н	1		1
КТК	Рай1	Рай2	Сравнение регистрации и переноса	Ry1 — Ry2 — C	Z 1 ,C,N,V,S,H	1		1
CPI	Rh	K	Сравнить с константой	Rx — K	Z,C,N,V,S,H	1	R: от 16 до 31, K: от 0 до 255	1
RdL	К	Вычесть константу из пары регистров	RdH:RdL ← RdH:RdL — K	Z,C,N,V,S	2	RdL=24/26/28/30, K: от 0 до 63	1
И	И	3 Rx
Двоичный регистр И	Rx ← Rx AND Ry	Z,N,V,S	1		1
ANDI	Rh	Правая ← Правая UND K	Z ,N,V,S	1	R: от 16 до 31, K: от 0 до 255	1
ИЛИ	Rx	Ry	Двоичный ИЛИ	Rx ← Rx ИЛИ Ry	Z,N,V,S	1	3 1	3 100046
ORI	Rh	K	Бинарный OR с константой	Rh ← Rh OR K	Z,N,V,S	1	R: от 16 до 31, K: от 0 до 255	1
Рай	Исключающее ИЛИ	Rx ← Rx XOR Ry	Z,N,V,S	1		1
COM	Rx		Дополнение до единицы	Rx ← 255 — Rx	Z,C,N,V,S	1		1
НЕТ	Rx		Дополнение до двух	Rx ← 256 — Rx	Z,C,N,V,S,H	1		1
SBR	Rh	K	Набор бит в константе K	Rh ← Rh OR K	Z,N,V,S	1	R: от 16 до 31, K: от 0 до 255	1
CBR	Rh	Rh ← Rh AND (NEG K)	Z,N,V,S	1	R: от 16 до 31, K: от 0 до 255	1
INC		Rx ← Rx + 1	Z,N,V,S	1		1
ДЕК	Rx		Уменьшение на единицу	Rx ← Rx — 1	Z,N,V,S	1		ST 1

3 T 032 Ry 900 32 З,Н,В,С 1 MUL Ry1 * Ry2 9 0032 2 90SU 2 033 DES 033 9003 2 — 3 K 3 3 K: -20042 K: -20048 3/4/5 32 RETI 9 — 3 BRHS 3 9003EG — 90:Rx Rxy+1 R3 1 6 31, К: от 0 до 255 3x2 байт адрес 90RAM X+ X и инкрементный адрес 3 0 3 0 4 9 0 0/2 0032 1 900 32 -Y 033 R9 0 LD 3 3h A 91 900 32 — Адрес SRAM (Y+K ) 3x 3 Z 2

	Сравнить с нулем	Rx ИЛИ Rx	Z,N,V,S	1		1
CLR	Rx		Очистить все биты 9033 3 Rx	1		1
СЕР	Правая		Установить все биты	Rh ← 255	—	1	R: с 16 по 31	1
Ry2	Умножить 8 бит	R1:R0 ← Ry1 * Ry2	Z,C	2		1
MULS	Ry1	Ry2	Z,C	2	Ry1, Ry2: с 16 по 31	1
MULSU	Rx	Ry	Умножение без знака и со знаком	R1:R0 ← Ry1 * Ry2	Z,C	Ry1, Ry2: от 16 до 31	1
FMUL	Ry1	Ry2	Умножение с плавающей запятой	R1:R0 ← Ry1 * Ry2	Z,C	2	Ry1,R y2: с 16 по 23	1
FMULS	Ry1	Рай2	Умножение с плавающей запятой со знаком	R1:R0 ← Ry1 * Ry2	Z,C	2	Ry1,Ry2: от 16 до 23	1
Ry1	Ry2	С плавающей запятой умножение со знаком и без знака	R1:R0 ← Ry1 * Ry2	Z,C	2	Ry1,Ry2: от 16 до 23	1
	Кодирование и декодирование данных	(R7:R0, R15:R8)	—	1/2	(только MEGA/XMEGA), K<16	1
Флаг Z устанавливается в единицу, если эта инструкция дала ноль И если он был установлен предыдущей инструкцией. Это позволяет проводить 16-битные сравнения.
Инструкции перехода
RJMP	K		Относительный переход	(ПК) ← (ПК) +/- K	2	К: от -2048 до 2047	1
IJMP			Косвенный переход	(ПК) ← Z	—	2		1
4JMP 6	Расширенный непрямой прыжок	(ПК) ← EIND + Z	—	2	(только XMEGA)	1
JMP	K		Прямой (широкий) прыжок	(PC) ← 9	К: от 0 до 65535	2
RCALL	K		Относительный вызов	(стек) ← (ПК), (ПК) ← (ПК) +/- K	—	2/3/4	1
ICALL			Косвенный вызов	(стек) ← (ПК), (ПК) ← Z	—	6 2 3 9 0
ЭЙКЛ			Расширенный непрямой вызов	(стек) ← (ПК), (ПК) ← EIND+Z	—	3/4		1
ВЫЗОВ	K		Общий вызов	(стек) ← (ПК), 903 — 9 K		2
RET			Возврат после звонка	(ПК) ← (Стопка)	—	4		3
		Возврат из процедуры обработки прерывания	(ПК ) ← (стек), I ← 1	—	4		1
CPSE	Ry1	Ry2	Перейти на следующую инструкцию, если равно	Ry1=Ry2: (ПК) ← (ПК + 2)	—	2/ 3		1
SBRC	Ry	B	Переход к следующей инструкции, если бит очищен	(Бит)=0: (ПК) ← (ПК+2) )	—	2/3		1
СБРС	Рай	B	Переход к следующей инструкции, если бит установлен 032 ПЛ	B	Переход через следующую инструкцию, если бит порта очищен номер	B	Переход к следующей инструкции, если бит порта установлен	(Бит)=1: (ПК) ← (ПК+1)	—	2/3		1
BRBS	K	B		Относительный переход, если бит в SREG установлен 9003it3): ПК) ← (ПК) + /- K	—	1/2	K: от -63 до + 64	1
BRBC	K	B 9003 Бит, если очистить EG относительный переход 3 0033	(SREG-бит= 0): (ПК) ← (ПК) +/- K	—	1/2	K: от -63 до + 64	(SREG-Z=1): (PC) ← (PC) +/- K	— 900 33	1/2	K: от -63 до + 64	1
BRNE	K		Относительный скачок, если Z в SREG очистить	(SREG-Z=0): (PC) (PC) ( ПК) +/- К	—	1/2	K: от -63 до + 64	1
BRCS	K		Относительный переход, если C в наборе SREG.
BRCC	K		Относительный переход, если C в SREG очистить	(SREG-C=0): (PC) ← (PC) +/- K	—	K 1/2	3 : От -63 до + 64	1
БРШ	K		Относительный скачок, если C в SREG очистить	(SREG-C=0): (PC) ← (PC) +/- K	—	1/2	K: от -63 до + 64	1
BRLO	K		Относительный переход, если C в SREG установлен	(SREG-C=1): (PC ) ← (ПК) +/- K	—	1/2	K: от -63 до + 64	1
BRMI	K		Относительный переход, если в SREG установлено N	( SREG-N=1): (PC) ← (PC) +/- K	—	1/2	K: от -63 до + 64	1
BRPL	K		Относительный переход при сбросе Z в SREG	(SREG-N=1): (PC) ← (PC) +/- K	—	3 K 9 9 032 1/2 : от -63 до + 64	1
BRGE	K		Относительный переход, если S в SREG очистить	(SREG-S=0): (PC) ← (PC) +/- K	1/2	K: от -63 до + 64	1
BRLT	K		Относительный переход, если S в наборе SREG	(SREG-S=1): (PC) ← (PC) +/- K	—	1/2	K: от -63 до + 64	1
	Относительный скачок, если H в SREG установлен
BRHC	K		Относительный переход при сбросе H в SREG	(SREG-H=0): (PC) ← (PC) +/- K	—	1/2 1/2(PC) K	—	1/2	K: от -63 до + 64	1
BRTC	K	Относительный переход, если T 2 (СРЭГ-Т=0): ( ПК) ← (ПК) +/- К	—	1/2	К: от -63 до + 64	1
БРВС	K		Относительный скачок, если V в SREG установлен	(SREG-V=0): (PC) ← (PC) +/- K	2	K: от -63 до + 64	1
BRIE	K		Относительный переход, если I в наборе SREG	(SREG-I=1): (PC) ← (PC) +/- K	—	1/2	K: от -63 до + 64	1
BRID		3 K	3	Относительный переход, если I в сбросе SREG	(SREG-I=0): (PC) ← (PC) +/- K	—	1/2	K: от -63 до + 64	1
Инструкции по копированию и загрузке данных
MOV	Rx	Ry	Регистр копирования	Rx ← Ry	—	1		1
MOVW	Rx	Ry	Пара регистров копирования	—	1	Rx, Ry: Четный	1
LDI	Правая	K	Постоянная нагрузки	Правая ← K	—
1
LDS	Rh	A	Копировать байт SRAM	Rx ← (SRAM-A)	—	2/3/4	R: с 16 по 31	2
LD
X	Копировать байт SRAM вкл. адрес X	Rx ← (X)	—	2/3/4		1
LD	Rx
Rx ← ( Х), Х = Х + 1	—	2/3		1
LD	Rx	-X	Уменьшить X и скопировать байт SRAM с адреса X 033		1
LD	Rx	Y	Копировать байт SRAM по адресу Y	Rx ← (Y)	—
LD	Rx	Y+	Скопировать байт SRAM по адресу Y и увеличить адрес	Rx ← (Y), Y = Y + 1	—	2/3		1
LD	Rx	Уменьшить Y и скопировать байт SRAM по адресу Y	Y = Y — 1, Rx ← (Y)	—	2/3/4		1
LDD	Rx	Y+K 90 033	Копировать байт SRAM из адреса (Y+K)	Rx ← (Y+K)	—	2/3	K: от 0 до 63	1
LD	Rx	Z	Копировать байт SRAM с адреса Z	Rx ← (Z)	—	1 9036 2/3/4
LD	Rx	Z+	Скопировать байт SRAM с адреса Z и увеличить адрес	Rx ← (Z), Z = Z + 1	—	2/3		1
-З	Уменьшить Z и скопировать байт SRAM с адреса Z	Z = Z — 1, Rx ← (Z)	—	2/3/4		1
LDD	Rx 3 Копия 20	Байт ОЗУ по адресу (Z+ K)	Rx ← (Z+K)	—	2/3	K: от 0 до 63	1
STS		Копировать в SRAM	(SRAM- A) ← Rx	—	2/3/4	R: от 16 до 31	2
ST	X+	Rx	Копировать в адрес SRAM в X и увеличить адрес	(X) ← Rx, X = X + 1	—	2/3		1
ST	-X	Rx	Уменьшение X и скопировать на адрес SRAM X	X = X — 1, (X) ← Rx	—	2/3/4		1
ST	Y	Rx	Копировать в адрес SRAM Y 9 0033	(Y) ← Rx	—	2/3/4		1
ST	Rx	Y+	Копировать по адресу Y и увеличить Y	(Y) ← Rx, Y = Y + 1	2/3		1
ST	Rx	-Y	Уменьшить Y и скопировать на адрес SRAM Y	Y = Y — 1, (Y) ← Rx	—	2/3/4		1
STD	Y+K 3 Копировать	3	(Y+K) ← Rx	—	2/3	K: от 0 до 63	1
ST
Скопировать в SRAM адрес Z	(Z ) ← Rx	—	2/3/4		1
ST	Z+	Rx	Копировать в SRAM адрес Z и увеличить Z	(Z) ← Rx, Z = Z + 1	—	2/3		1

3 ST 32 -Z 3K 903 ZSTD 90+ 3 3 0032 1 3 032 Копировать из адреса расширенной памяти программ ( EIND+Z) для регистрации Копировать адрес программы Z+ ) для регистрации и увеличения Z 3 3 900 ) R 90 LAS 033 3 Rx 3 Z 2 регистр ИЛИ и SRAM (Z) и обмен SLx3 2 0033 2 Rx 3) (7:4) 0032 — B Очистить бит в SREG B 90 33 — 90 — 3 1 1 3 3

Ркс	Уменьшить Z и скопировать в адрес SRAM Z	Z = Z — 1, (Z) ← Rx	—	2/3/4		1
Rx	Копировать в адрес SRAM (Z+K)	(Z+K) ← Rx	—	2/3	K: от 0 до 63	1
LPM			Копировать из памяти программ по адресу (Z) в R0	Z09 ← 0032 R09	3		1
LPM	Rx	Z	Копировать из памяти программ адрес (Z) в регистр	Rx ← (Flash Z)	—
л/мин	Rx	Z+	Копировать адрес памяти программы (Z) в регистр и увеличить Z	Rx ← (Flash Z), Z = Z + 1	—	3		1
3 ELPM	Копировать из адрес расширенной памяти программ (EIND+Z) для регистра R0	R0 ← (Flash Z)	—	3		1
ELPM	Rx	Rx ← (Flash Z)	—	3		1
ELPM	Rx	Z+	Rx ← (Flash Z), Z = Z + 1	—	3		1
SPM			Копировать слово R1:R0 в адрес программной памяти (Z) 9003 9003 :R0	—	N		1
SPM	Z+		Скопировать слово R1:R0 в адрес памяти программ (Z) и увеличить Z 3		1
IN	Rx	P	Копировать байт порта	Rx ← P	—	3 9: 0 9 0032 3 9 3	1
ВЫХОД	П	Rx	Скопировать байт в порт	P ← Rx	—	1	P: от 0 до 63	1
PUSH	Rx	PUSH	Rx	(стек) ← Rx, SP = SP — 1	—	2		1
POP	Rx		Копировать из стека и инкрементировать (SP)
—	2		1
ХСН	Z	Rx	Регистр обмена с адресом SRAM (Z)	Rx ↔ (Z)	—	1		1
Z	Rx	ИЛИ регистр и SRAM (Z) и замена	Rx ← Rx ODER (Z), (Z) ↔ Rx	—	1		1
LAC
И дополнительный регистр с SRAM (Z ) и скопировать в SRAM (Z)	Rx ← (255-Rx) UND (Z), (Z) ↔ Rx	—	1		1
LAT	Z,		Rx EXOR (Z), Rx ↔ (Z)	—	1		1
Битовые операции
	Логический сдвиг влево	Rx ← Rx * 2	Z,C,N,V,H	1		1
LSR	Rx		Логический сдвиг вправо	Rx ← Rx / 2	Z,C,N,V	1	6 06
ROL	Rx		Бинарный поворот слева с C	Rx ← Rx * 2 с битом 0 = C/C = бит 7	Z,C,N,V,H	1		1
ROR	3	3	0032 Двоичный повернуть вправо с C	Rx ← Rx / 2 с битом 7 = C/C = бит 0	Z,C,N,V	1		1
ASR	Rx		Арифметический сдвиг вправо		6 = 0	Z ,C,N,V	1		1
SWAP	Rx		Обмен старшим и нижним полубайтами	1		1
BSET	B		Установить бит в SREG	SREG ← SREG OR (1<	—	1	B: от 0 до 7	1
BCLR			SREG ← SREG И ( 255-(1<	—	1	B: от 0 до 7	1
SBI	PL		PL ← PL ИЛИ (1 <	—	2	PL: от 0 до 31, B: от 0 до 7	1
CBI	PL	B	Чистая насадка в порту	PL ← PL AND (255-(1< 3 3	PL: от 0 до 31, B: от 0 до 7	1
BST	Rx	B	Копировать бит регистра в T	SREG-T ← Rx-Bit B	0033	Б: от 0 до 7	1
BLD	Rx	B	Копировать T в регистр, бит	Rx-Bit B ← T	—	1	B: от 0 до 7	1
SEC	C SREG 303	900 Набор 32 SREG-бит C ← 1	—	1		1
CLC			Прозрачный SREG C	SREG-Bit C ← 0	—
SEN			Комплект SREG N	SREG- Бит N ← 1	—	1		1
CLN			Прозрачный SREG N	SREG-Bit N ← 0 9003 3 1 10033 —	—			1
СЭЗ			Комплект СРЭГ Z	SREG-Bit Z ← 1	—	1		1
CLZ			Прозрачный SREG 90 Z	3	3 033	—	1		1
SEI			Набор SREG I	SREG-Bit I ← 1	—	1		1

6 6 — 9 3 900 06 3 — SREG0-Bit 0046

		Очистить SREG I	SREG-Bit I ← 0	—	1		1
SES			Набор SREG S	SREG-Bit S ← 1		1
CLS			Прозрачный SREG S	SREG-Bit S ← 0	—	1		1
SEV			Набор SREG V	SREG-Bit V ← 1	—	1		1
CLV			Clear SREG V	SREG-Bit V ← 0	—	1		1
НАБОР			Набор SREG T	SREG-Bit T ← 1	—	1		1
CLT			Прозрачный SREG T	SREG-Bit T ← 0	—	1	1
SEH			Комплект SREG H	SREG- Бит H ← 1	—	1		1
CLH			Очистить SREG H	1		1
Инструкции по контроллеру
BREAK			Останов выполнения, управление отладчику		—	1		1
	Ничего не делать		—	1		1
СОН			Сон		—	1		1
WDR	9 0 сторожевой таймер	Счетчик WDR ← 0	—	1		1

AVR Tutorial — AVRDUDE

Хорошо, теперь у вас есть целевая плата и программатор, затем вы будете использовать программное обеспечение, которое вы установили на шаге 2, чтобы поговорить с чипом. Это программное обеспечение очень мощное, но его сложно использовать в первый раз. Тем не менее, вы должны проявить настойчивость, и через несколько раз им станет (легче) пользоваться.

Комментарии? Предложения? Пишите на форум!

Avrdude — это программа командной строки, поэтому вам придется вводить все команды (позже вы узнаете, как это сделать с помощью Makefile)

Под Windows, вам нужно открыть командное окно, выбрать Run… в меню «Пуск», ввести cmd и нажать OK .

В MacOS X вы можете использовать программу Terminal для вызова интерфейса командной строки, она находится в папке Utilities

Теперь в новом окне терминала введите avrdude, вы должны получить этот ответ что в основном представляет собой простой список того, что может сделать avrdude…

Есть много вариантов, давайте быстро их рассмотрим. Не пытайтесь запомнить их, просто поймите, что некоторые из них могут делать.

• -p : Это просто для того, чтобы указать, какой микроконтроллер запрограммирован. Например, если вы программируете ATtiny2313, используйте attiny2313 как номер детали
.
• -b : это для переопределения скорости последовательной передачи для программистов, таких как STK500. Не используйте этот переключатель, значение по умолчанию правильное.
• -B <битрейт>: это для изменения битрейта, то есть скорости, с которой программатор общается с чипом. Если ваш чип работает очень медленно, вам нужно говорить с ним медленно, чтобы он не отставал. Об этом позже, а пока не пользуйтесь.
• -C <файл-конфигурации>: Файл конфигурации сообщает avrdude обо всех различных способах общения с программистом. Существует файл конфигурации по умолчанию, так что давайте просто использовать его: не используйте этот командный переключатель
• -c : здесь мы указываем тип программатора, если вы используете STK500, используйте stk500, если вы используете программатор DT006, используйте dt006 и т. д.
• -D: отключает стирание чипа перед программированием. Нам это не нужно, поэтому не используйте этот командный переключатель.
• -P <порт>: это коммуникационный порт, используемый для связи с программатором. Это может быть COM1 для последовательного или LPT1 для параллельного или USB для USB.
• -F: Это отменяет проверку подписи, чтобы убедиться, что чип, который, как вы думаете, вы программируете. Настоятельно рекомендуется выполнить тест, так как он проверяет соединение, поэтому не используйте этот переключатель.
• -e: это стирает чип, обычно мы не используем это, потому что мы автоматически стираем флэш-память перед программированием.
• -U :r|w|v:[:format]: ОК, это важная команда. Это тот, который на самом деле занимается программированием. — это либо flash, либо eeprom (или hfuse, lfuse или efuse для предохранителей конфигурации чипа, но мы не будем с ними связываться). r|w|v означает, что вы можете использовать r (чтение), w (запись) или v (проверка) в качестве команды. — это файл, в который вы хотите записать или прочитать. и [:format] означает, что есть необязательный флаг формата. Мы всегда будем использовать формат «Intel Hex», поэтому используйте i
  Так, например. Если вы хотите записать файл test.hex во флэш-память, вы должны использовать -U flash:w:test.hex:i. Если вы хотите прочитать память eeprom в файл «eedump.hex», вы должны использовать -U eeprom:r:eedump.hex:i
• -n: Это означает, что вы на самом деле ничего не пишете, это хорошо, если вы хотите убедиться, что вы не отправляете никаких других команд, которые могут повредить чип, своего рода «предохранитель».
• -V: отключает автоматическую проверку при записи. Мы хотим проверять, когда мы записываем во флэш-память, поэтому не используйте это.
• -u: Если вы хотите изменить фьюз-биты, используйте этот переключатель, чтобы сказать, что вы действительно это имеете в виду.
• -t: это «терминальный» режим, в котором вы можете вводить команды подряд. Не используйте это, это сбивает с толку новичков.
• -E: Здесь перечислены некоторые спецификации программатора, не используйте его.
• -v: Это дает вам «подробный» вывод… на случай, если вы хотите что-то отладить. Если хотите, можете использовать его, но в целом мы не будем.
• -q: Противоположно предыдущему, меньше выходных данных. В общем, мы не будем его использовать, но, возможно, через некоторое время вы захотите.

Те, которые вы будете использовать в 99% случаев, выделены красным. Давайте рассмотрим их более подробно

Чтобы получить список поддерживаемых программистов, введите avrdude -c asdf ( asdf — это просто какая-то ерунда, чтобы заставить его выдать список программистов) Вот мой вывод, ваш может немного различаться. Не утруждайте себя запоминанием, просто пролистайте список.

C:\>avrdude -c asdf

avrdude: не удается найти идентификатор программиста «asdf»

Допустимые программисты:
dasa3 = сбой последовательного порта, reset=!dtr sck=rts mosi=txd miso=cts [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:763]
dasa = стук последовательного порта, reset=rts sck=dtr mosi=txd miso=cts [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:750]
siprog = Lancos SI-Prog [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:737]
ponyser = дизайн серийного номера ponyprog, reset=!txd sck=rts mosi=dtr miso=cts [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:724]
frank-stk200 = Фрэнк STK200 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:689]
blaster = Altera ByteBlaster [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:676]
ere-isp-avr = ERE ISP-AVR [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:666]
atisp = кабель для программирования AT-ISP V1. 1 для AVR-SDK1 с [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:656]
dapa = Кабель прямого параллельного доступа AVR [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:645]
xil = JTAG-кабель Xilinx [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:632]
futurlec = кабель для программирования Futurlec.com. [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:615]
abcmini = Плата ABCmini, также известная как Dick Smith HOTCHIP [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:605]
picoweb = Кабель для программирования Picoweb, http://www.picoweb.net/ [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:595]
sp12 = программист Стива Болта [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:584]
alf = Nightshade ALF-PgmAVR, http://nightshade.homeip.net/ [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:568]
bascom = кабель для программирования Bascom SAMPLE [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:558]
dt006 = Dontronics DT006 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:548]
pony-stk200 = Pony Prog STK200 [C:\WinAVR\bin\avrdude. conf:536]
stk200 = STK200 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:520]
bsd = программист Брайана Дина, http://www.bsdhome.com/avrdude/ [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:509]
pavr = программатор серийного номера pAVR Джейсона Кайла [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:501]
dragon_dw = Atmel AVR Dragon в режиме debugWire [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:494]
dragon_hvsp = Atmel AVR Dragon в режиме HVSP [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:486]
dragon_pp = Atmel AVR Dragon в режиме PP [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:478]
dragon_isp = Atmel AVR Dragon в режиме ISP [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:470]
dragon_jtag = Atmel AVR Dragon в режиме JTAG [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:462]
jtag2dw = Atmel JTAG ICE mkII в режиме debugWire [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:454]
jtag2isp = Atmel JTAG ICE mkII в режиме ISP [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:446]
jtag2 = Atmel JTAG ICE mkII [C:\WinAVR\bin\avrdude. conf:438]
jtag2fast = Atmel JTAG ICE mkII [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:430]
jtag2slow = Atmel JTAG ICE mkII [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:422]
jtagmkII = Atmel JTAG ICE mkII [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:414]
jtag1slow = Atmel JTAG ICE (mkI) [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:407]
jtag1 = Atmel JTAG ICE (mkI) [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:399]
jtagmkI = Atmel JTAG ICE (mkI) [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:391]
avr911 = Atmel AppNote AVR911 AVROSP [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:385]
avr109 = загрузчик Atmel AppNote AVR109 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:379]
бабочка = Atmel Butterfly Development Board [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:373]
usbtiny = USBtiny простой программатор USB [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:367]
usbasp = USBasp, http://www.fischl.de/usbasp/ [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:361]
avr910 = недорогой серийный программатор Atmel [C:\WinAVR\bin\avrdude. conf:355]
stk500hvsp = Atmel STK500 V2 в режиме высоковольтного последовательного программирования [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:349]
stk500pp = Atmel STK500 V2 в режиме параллельного программирования [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:343]
stk500v2 = прошивка Atmel STK500 версии 2.x [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:337]
stk500v1 = прошивка Atmel STK500 версии 1.x [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:331]
stk500 = Atmel STK500 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:325]
avrisp2 = Atmel AVR ISP mkII [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:315]
avrispmkII = Atmel AVR ISP mkII [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:309]
avrispv2 = Atmel AVR ISP V2 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:303]
avrisp = Atmel AVR ISP [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:297]

Вы заметите, что упомянутые ранее программисты перечислены здесь, в том числе AVRISP , AVRISPV2 , STK500 , Dragon , DASA/DASA3/PONYSER , DASA/DASA3/PONYSER ( DASA/DASA3/PONYSER ( DASA/DASA3/PONYSER , DASA3/PONYSER , DASA3/PONYSER (SERAMIN dt006/stk200 (программисты для параллельного порта)

Найдите имя используемого вами программатора и примите его к сведению!

Чтобы получить список частей, поддерживаемых avrdude, введите avrdude -c avrisp (это не имеет значения, если вы не используете программатор avrisp) без номера детали в командной строке. Не запоминайте этот список, просто просмотрите его, чтобы получить представление о поддерживаемых микросхемах.

C:\>avrdude -c avrisp
avrdude: Часть AVR не указана, используйте «-p Part»

Допустимые детали:
m6450 = ATMEGA6450 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:10974]
m3250 = ATMEGA3250 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:10785]
m645 = ATMEGA645 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:10596]
m325 = ATMEGA325 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:10407]
usb1287 = AT90USB1287 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:10219]
usb1286 = AT90USB1286 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:10030]
usb647 = AT90USB647 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:9841]
usb646 = AT90USB646 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:9651]
t84 = ATtiny84 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:9468]
t44 = ATtiny44 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:9286]
t24 = ATtiny24 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:9104]
m2561 = ATMEGA2561 [C:\WinAVR\bin\avrdude. conf:8911]
m2560 = ATMEGA2560 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:8718]
m1281 = ATMEGA1281 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:8530]
m1280 = ATMEGA1280 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:8341]
m640 = ATMEGA640 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:8153]
t85 = ATtiny85 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:7972]
t45 = ATtiny45 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:7793]
t25 = ATtiny25 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:7613]
pwm3 = AT90PWM3 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:7431]
pwm2 = AT90PWM2 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:7247]
t2313 = ATtiny2313 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:7060]
m168 = ATMEGA168 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:6872]
m88 = ATMEGA88 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:6686]
m48 = ATMEGA48 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:6499]
t861 = ATTINY861 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:6311]
t461 = ATTINY461 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:6122]
t261 = ATTINY261 [C:\WinAVR\bin\avrdude. conf:5933]
t26 = ATTINY26 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:5776]
m8535 = ATMEGA8535 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:5618]
m8515 = ATMEGA8515 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:5460]
m8 = ATMEGA8 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:5300]
m161 = ATMEGA161 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:5160]
m32 = ATMEGA32 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:4985]
m6490 = ATMEGA6490 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:4792]
m649 = ATMEGA649 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:4607]
m3290 = ATMEGA3290 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:4424]
m329 = ATMEGA329 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:4239]
m169 = ATMEGA169 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:4059]
m163 = ATMEGA163 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:3916]
m162 = ATMEGA162 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:3720]
m644 = ATMEGA644 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:3530]
m324 = ATMEGA324 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:3338]
m164 = ATMEGA164 [C:\WinAVR\bin\avrdude. conf:3146]
m16 = ATMEGA16 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:2968]
c128 = AT90CAN128 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:2777]
m128 = ATMEGA128 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:2599]
m64 = ​​ATMEGA64 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:2418]
m103 = ATMEGA103 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:2278]
8535 = AT90S8535 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:2157]
8515 = AT90S8515 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:2043]
4434 = AT90S4434 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:1960]
4433 = AT90S4433 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:1836]
2343 = AT90S2343 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:1712]
2333 = AT90S2333 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:1627]
2313 = АТ90S2313 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:1514]
4414 = AT90S4414 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:1401]
1200 = AT90S1200 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:1286]
t15 = ATtiny15 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:1153]
t13 = ATtiny13 [C:\WinAVR\bin\avrdude. conf:980]
t12 = ATtiny12 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:847]
t11 = ATtiny11 [C:\WinAVR\bin\avrdude.conf:783]

Это все фишки, что avrdude знает об этом. Почти все они программируются провайдером.

Осторожно : t2313 и 2313 , m8 и m88 , c128 и m 128 и т. д. внешне очень похожи, но на самом деле это совершенно разные чипы! По этой причине я предлагаю вам ввести название чипа, то есть вместо t2313 использовать attiny2313 или m8 использовать atmega8 . Avrdude достаточно умен, чтобы понять, что вы имеете в виду, если наберете полное имя.

Мы собираемся использовать ATtiny2313 , поэтому используйте номер детали attiny2313 или ( t2313 )

Дважды проверьте, какой чип вы используете, посмотрев на верхнюю часть чипа, там написано ATTINY2313 и ATMEGA соответственно) -20PI и -16PC — это просто рейтинги скорости и описания пакетов, поэтому пока игнорируйте их.

 

Этот переключатель сообщает avrdude, где искать ваш программатор. Если вы используете устройство, подключенное через USB, вы можете просто использовать -P usb или не указывать. Программатор автоматически определяет, когда программатор является USB-устройством.

Если вы используете программатор с параллельным или последовательным портом, вы должны использовать эту опцию, чтобы указать, к какому порту подключен программатор. В 99% случаев это lpt1 (параллельный) или com1 (последовательный), но вы всегда можете проверить это, заглянув в диспетчер устройств . Откройте панель управления Свойства системы

Нажмите Диспетчер устройств и откройте подменю Порты .

Перечислены все последовательные и параллельные порты. Может быть несколько COM-портов, но обычно есть только один параллельный (принтерный) порт.

Для компьютеров Mac параллельные порты отсутствуют. Однако, если вы используете последовательный USB-адаптер (который позволяет использовать STK500 или AVRISP v1 с Mac), вам необходимо указать последовательный порт. Я еще не знаю надежного способа, но я делаю это в Терминал Я набираю ls -l /dev/cu.* и он выдает кучу всего (я испортил снимок экрана, перед этим изображением есть еще одно окно, но просто игнорируйте его)

/dev/cu.Bluetooth — это встроенный модуль Bluetooth, не используйте его. /dev/cu.modem — это модем (если он есть), его тоже не используйте. То, что вы ищете, это что-то вроде /dev/cu.usbserial или /dev/cu.KeySerial1 или что-то подобное. В данном случае это /dev/cu.usbserial-FTCTYG5U

Хорошо, мы подошли к важной части. Вот тут-то мы и начинаем рассказывать avrdude , как поместить данные в чип. Эта команда довольно сложная, но мы разберем ее.

— может быть flash , eeprom, hfuse (высокий предохранитель), lfuse (низкий предохранитель) или efuse 2|9v2 (удлиненный предохранитель)

20 — можно р (читать), w (запись), v (проверка)
— входной (запись или проверка) или выходной файл (чтение)
[:format] — необязательный, формат файла. Вы можете оставить это значение отключенным для записи, но для чтения используйте i для Intel Hex (преобладающий стандарт)

Например:

• Чтобы записать файл с именем firmware.hex во флэш-память, используйте команду: U flash:w:firmware.hex
• : Чтобы проверить файл с именем mydata. eep из eeprom, используйте команду -U eeprom:v:mydata.eep
• Чтобы прочитать низкий предохранитель в файл, используйте команду -U lfuse:r:lfusefile.hex:i

Хватит болтать. Пришло время запрограммировать прошивку в чип!

Подготовьте целевую плату AVR к работе, в этом примере мы будем использовать attiny2313 , но, конечно, вы должны заменить чип, который используете (в этом случае код, вероятно, ничего не сделает). Убедитесь, что устройство питается либо от батареек, либо от сетевой розетки, либо от программатора, если программатор может это сделать.

Загрузите файл test_leds.hex и поместите его в C:\ (Windows) или ваш домашний каталог (Mac)

Выясните, какой программатор вы используете и к какому порту он подключен (в этом примере я буду с помощью usbtinyisp, но все в порядке.) Поскольку usbtinyisp — это программатор USB, я могу не использовать переключатель -P .

введите avrdude -c usbtiny -p attiny2313 -U flash:w:test_leds.hex

• Если вы используете параллельный программатор DT006 (например, MiniPOV2), вы, вероятно, захотите использовать команду вида avrdude -c dt006 -P lpt1 -p attiny2313 -U flash:w:test_leds.hex
• Если вы используете последовательный программатор Bitbang DASA (например, MiniPOV3), вы, вероятно, захотите использовать команду вроде avrdude -c dasa -P com1 -p attiny2313 -U flash:w:test_leds.hex
• Если вы используете программатор STK500 devboard, вы, вероятно, захотите использовать такую ​​команду, как avrdude -c stk500 -P com1 -p attiny2313 -U flash:w:test_leds.hex
• Если вы используете USB-программатор AVRISP v2, вы, вероятно, захотите использовать такую ​​команду, как avrdude -c avrispv2 -p attiny2313 -U flash:w:test_leds.hex
• и т.д…

Avrdude должен пройти следующие шаги:

1. Инициализация программатора (вы не увидите этого, если он работает)
2. Инициализация устройства AVR и проверка его готовности к инструкциям
3. Чтение подписи устройства ( 0x1e910a ), которая подтверждает, что указанный вами в командной строке чип ( attiny2313 ) на самом деле чип к которому подключен программатор
4. Стирание чипа
5. Чтение файла и проверка правильности файла
6. Запись flash
7. Проверка флэш-памяти

Fuse memory — это отдельный блок флэш-памяти, в который не записывается запись при обновлении микропрограммы. Вместо этого 3 предохранителя, как правило, устанавливаются один раз (хотя их можно устанавливать столько раз, сколько вы хотите). Фьюзы определяют такие параметры, как тактовая частота, тип кристалла, включен ли JTAG, уровень снижения напряжения (минимальное напряжение) и т. д. Для получения дополнительной информации о фьюзах вы можете прочитать о них здесь.

Сначала вам нужно рассчитать предохранители с помощью очень удобного калькулятора предохранителей AVR

Для программирования предохранителей используйте:

avrdude -c usbtiny -p attiny2313 -U lfuse:w::m
avrdude -c usbtiny -p attiny2313 -U hfuse:w::m
avrdude -c usbtiny -p attiny2313 -U efuse:w::m

Где <0xHH> — желаемое значение предохранителя в шестнадцатеричном формате. Например, чтобы установить высокий предохранитель на 0xDA:

avrdude -c usbtiny -p attiny2313 -U hfuse:w:0xDA:m

Неправильная установка фьюзов может «заблокировать» чип — например, вы можете отключить будущее программирование или сделать так, чтобы чип ожидал внешнего кристалла, когда его нет. По этой причине я предлагаю трижды проверить значения предохранителей. Затем проверьте еще раз, убедитесь, что вы не отключили программирование интернет-провайдера или контакт сброса или не установили тактовую частоту на 32 кГц. Затем снова убедитесь, что у вас есть правильный чип для расчета. Тогда, наконец, вы можете попробовать записать их на чип!

Помните: после того, как вы установили фьюзы, вам не нужно устанавливать их снова

Если программатор неправильно подключен к чипу, вы получите следующее сообщение: попробуйте еще раз или используйте -F, чтобы переопределить эту проверку

Это означает, что программатор не смог поговорить с чипом. Если вы используете «простой» программатор, такой как программатор последовательного или параллельного порта, это может означать, что виноват программатор. В противном случае это обычно означает, что программатор в порядке, но не может найти чип.

Убедитесь, что микросхема запитана, правильно подключена к розетке или программатору, правильно ли подключены кабели программирования, правильно ли подключен разъем и т.