Решил таки выложить это своё творение. Может кому пригодится.
Раньше программировал AVR с помощью супер-программы AvReal в связке с байт-бластером Альтеры на параллельном порте принтера компьютера. Это было очень хорошее и удобное решение. При использовании для написания софта компилятора IAR, можно было настроить вызов программирования контроллера прямо из оболочки IDE по одному клику, быстро и удобно. Однако время шло и при переходе на ноутбук возникла проблема - отсутствие параллельного порта принтера. Тут и возникла идея создания нового программатора, подключаемого к USB порту. Ознакомившись с доселе созданными вариантами (Prottoss, Petka/Tuxgraphics, Doper), решил сделать программатор с гальванической изоляцией, преобразованием уровней, возможностью питать целевое железо от USB порта и реализовать его на основе связки FT232 + ATMega8. Под это дело был написан софт (проект под IAR 5.11B). Софт старался написать просто, прозрачно и понятно (и никакого ассемблера), чтобы любой легко смог "заточить" его на свой вкус. Мне думается, что связка FT232 + ATMega8 является достаточно универсальным решением, которое позволяет реализовывать разное железо от простых вариантов до более сложных. Так что, внеся небольшие изменения в софт, можно быстро настроить его на свой вариант железа.

Железо.
Основные пояснения по железу:
1. Изоляция достигается через интерфейс RS-232 и питание с помощью ADUM1201 и изолированного конвертера DC/DC со стабилизированным выходом на 5В типа AM1DR-0505S (я использовал P6CG-0505ELF).
2. Для преобразования уровня от целевого девайса использованы ADG3304 и ADG3301, которые обещают диапазон 1.15-5В. Программатор запитан от 5В питания, чтобы априори быть "больше или равно" чем питание целевого девайса. Поэтому ADG330х "развёрнуты" стороной с большим питанием в сторону программатора. При равном питании для понижения питания "правой" стороны, поставлен диод. Прада, это несколько повышает нижний предел уровней (на 0.25 В).
3. Для интерфейса программирования целевых кристаллов у контроллера ATMega8 использован SPI порт, что позволяет программировать и самому быть программируемым внешним программатором с того же разъёма ISP, надо только ещё перемычку XP5 на RESET переставить: позиция 1-2 соответствует работе программатором, позиция 2-3 - для программирования ATMega8 извне.
4. Программатор генерирует сигнал тактовой частоты (ISP clock) для целевого девайса (на всякий случай). Это нестандартная опция (нет в STK500). Цепь выведена на 3 вывод 10-ти контактных ISP разъёмов (обозначен как PULSE).
5. В контроллер заведены на входы АЦП напряжения питания программатора и целевого девайса (через делители). Правда в STK500 v2 в режиме AVRISP эти измерения (точнее напряжение целевого девайса) не запрашиваются. Но можно проверить встроенным терминалом (см. ниже в описании софта).
6. Наличие DC/DC позволяет питать напряжением 5В целевое устройство (до 1Вт за вычетом потребления самого программатора). Для этого надо замкнуть XP4.
7. На разъём XP6 выведен интерфейс RS-232 "TTL", для двух целей: можно подключать сотовые телефоны для перепрошивки (или ещё для чего?), а ещё надеялся, что можно будет через него зашить сам программатор (не имея другого программатора), подключив нужные связи на разъём ISP и использовав софт PonyProg2000 (аналогично как у Petka). При использовании этого интерфейса надо разомкнуть XP3. При работе программатором XP3 должна быть замкнута. Думаю, ясно почему.
8. Для ISP разведены как 6-ти, так и 10-ти контактные разъёмы с шагом 2.54 и 2 мм. Поэтому их 4-е штуки.
9. Т.к. STK500 v2 в режиме AVRISP , то частота кварца должна быть 3.6864 МГц.
10. Предусмотрены контакты XP1, XP2. для использования boot-загрузчика.

Схема приводится в первоначальном варианте (без исправлений). На основе схемы была сделана печатная плата и собрано пару девайсов:

Железо после опробывания потребовало пары доработок, которые на схеме не приведены. Поэтому привожу эти доработки здесь:
1. Резистор R11 (верхний вывод по схеме) надо оторвать и подключить напрямую к цепи VTG.
2. Выяснилось, что надо подтянуть линию MISO с "внешней" стороны к целевому питанию. Так что надо навесить резистор 22к между 1 и 5 выводами D5.

По проверкам железа.
Зашивал программатор с помощью программатора Prottoss-а (в варианте Мастер-Кит). Не понял почему, но шился только один из двух образцов. На втором не входил в режим программирования.
В то же время оба образца на ура прошивались на десктопном компьютере с помощью AvReal+BB(LPT).
Программаторы друг друга шить не хотят, видимо это связано с преобразователями уровней ("много" их получается в связке). И вообще эти преобразователи уровней мне как-то не очень понравились. Была замечена чувствительность к длине кабеля ISP, - покороче надо. Хотя идея реализации, а именно подключение программатора к USB через кабель, а не напрямую в разъём, позволяет ситуацию с коротким ISP легко преодолеть. Опять же из-за этих преобразователи уровней (как я понял, но досконально не разбирался, не было нужды) не удалось запрограммировать программатор с помощью PonyProg2000.
Проверить прошивание кристаллов с памятью более 64К не удалось за неимением таковых в наличии.
Остальное вроде работает.
Поэтому (резюмируя выше сказанное) в следующей версии железа (если я на неё пойду) наметились следующие основные идеи доработок:
1. Заменить преобразователи уровней на другие, а именно sn74lvc1t45. Может они будут лучше работать. Тогда, возможно, и диод не понадобится.
2. Вместо перемычки питания XP4 поставить 3-х контактную панельку и завести туда ещё землю. Тогда можно будет не только замыкать для подачи питания 5В на целевую схему, но и втыкать туда, например какой-нибудь LDO и получать из 5В другое требуемое напряжение.
3. Видимо, лучше всё же вывести на отдельный 6-ти пиновый разъём линии SPI интерфейса и RESET контроллера программатора напрямую (минуя преобразователи уровней). Это должно дать возможность зашить программатор без программатора через PonyProg2000.

Софт.
Софт сделан под IAR 5.11B. Проект разбит на файлы, функциональность которых ясна из названия.
Реализован стандартный протокол STK500 v2 в режиме AVRISP (всё что надо поддержал). Помимо стандартного, реализован доморощенный терминальный протокол (для связи можно использовать любую терминальную программу в режиме 115200/8/без паритета/1стоп, т.е. так же как в STK500) для настройки параметров программатора, которые невозможно сделать через STK500. А именно:
1. Настройка частоты ISP clock в соответствии с формулой: ISP clock = 3686400/(2*N*(1+OCR)), где параметры N и OCR можно задать.
2. Настройка значений сопротивлений делителей, через которые заводятся для контроля напряжения питаний программатора и целевого девайса. Это для того, чтобы не заботиться о точности этих резисторов. Измерил тестером перед запайкой, а потом ввёл эти значения и всё будет измеряться точно. В софте "зашито" по-умолчанию значения 330 и 220 (это соответствует 33к и 22к) для обоих делителей.
Значения параметров запоминаются в EEPROM (в том числе и параметров протокола STK500).
Помимо этого терминальный протокол позволяет выдать измеренные значения напряжений, текущие значения параметров и версии софта (firmware).
Выбор протокола происходит автоматом - пока не заработал протокол STK500, работает терминальный протокол. Как только от компьютера получен байт, "понравившийся" протоколу STK500, так сразу терминальный протокол "отключится" и больше не будет работать (мешать) до нового включения программатора в порт USB.
Команды терминального протокола и их формат можно увидеть, подключившись терминалом к порту, на котором сидит программатор, и выдав в него символ '?' или 'h'. В ответ программатор выдаст список с пояснениями. Либо можно понять по тесту программы (терминал реализован в main.c).
Если нет желания использовать терминальный протокол, то можно его исключить, закомментировав строчку с определением TERMINAL_INTERFACE в main.c. Но тогда частота ISP clock останется фиксированной 921600 Гц (задаётся через определения в isp.c).
Фузы надо поставить так: BODLEVEL=0, BODEN=0, SUT=1, CKSEL=F, остальные непрошиты (как есть в новом контроллере).
Для облегчения "шития" сделан AES boot загрузчик (взятый готовый и настроенный на нужную тактовую и скорость обмена). Всё "хозяйство" загрузчика лежит в поддиректории AES-Boot\. Загрузчик использует те же параметры порта (115200 и т.д.).
При использовании загрузчика сначала зашиваем его (boot.hex). Потом замыкаем XP1, XP2, втыкаем девайс в USB, размыкаем XP1, XP2, далее запускаем update (точнее upd_com1.bat или upd_com2.bat в зависимости от номера COM порта, либо переделаете на нужный).
При использовании загрузчика фузы надо поменять: должно быть BLB1=0, BOOTRST=0, BOOTSZ=0 (он сразу такой).
Я шил бут-загрузчик через AvReal+BB(LPT1) сразу со всеми фузами и локами командой:

Гы-гы, хотя зачем лочить, коли тут всё выложил

Проект компиллируется в simple формат (Dimoniprog.raw). После этого надо применить POSTLINK для получения отдельных файлов кода (Dimoniprog_code.hex) и eeprom (Dimoniprog_eeprom.hex). Далее можно их шить.
Если используется бут-загрузчик (и boot.hex уже прошит в контроллер вместе с нужными фузами), то надо сначала из двух вышеупомянутых файлов сделать файл Dimoniprog.enc для программы "обновлятеля". Для этого в директории AES-Boot запускаем create.bat. После чего можно обновлять (upd_com1.bat или upd_com2.bat или другой порт).

В заключении несколько советов по настройке IAR Embedded Workbench IDE для облегчения жизни.
Для начала заменим родной postlink.bat (в C:\Program Files\IAR Systems\Embedded Workbench 5.0\avr\bin\) на прилагающийся. Не помню (давно было) для чего я это делал, видать не работало.
Добавим три команды через меню "Configure Tools..." (во всех случаях ставим флажок "Redirect to Output window"):



В последней команде надо уточнить номер порта или можно сделать несколько таких команд для разных портов.
Первую команду (Postlink) запускаем после компилляции софта для получения файлов кода (Dimoniprog_code.hex) и eeprom (Dimoniprog_eeprom.hex).
Две других нужны при использовании бут-загрузчика.
Вторую (Create boot application) запускаем вслед за первой для получения файла Dimoniprog.enc для программы "обновлятеля".
Третьей командой (Update booting device) запускаем обновление firmware программатора. Только надо не забыть перед запуском команды произвести манипуляции с перетыканием перемычки между XP1-XP2 с перевтыканием программатора в USB порт (выше писал).
-------------------------
Пока всё на этом. Устал набирать...

Мощно в риторике потренировались - выходные прожиты не зря
Не судите, да не судимы будете.

m8535L устроит? 2.7-5.5V как практически у всех

0.6 * 2,7V = 1.62V
какие проблемы?


А у Вас есть уверенность, что точно прошьет?... Что Atmel не добавит какой-нить костыль на Host'e, не изменит сам STK протокол на v.3, и т.д.?


Зуб даете, что нельзя 1.8В сделать ?

Знаете, что мне очень не понравилось и прямо сказать задело в ваших первых 15-ти постах -
то что вы напрочь отметаете все что было до вас - как "дерьмое", хреново сделанное и т.п., причем даже как следует не покурив, как стандартное так и нестандартное.
Какие претензии у вас к ОРИГИНАЛЬНОМУ AVRISP? (кроме цены, т.к. я уже показал что цена его == цене m8535).

Да конечно, если работать только с Pony-Prog, то появляется необходимость сделать что-то лучше.
Но это не значит, что надо варганить свое с нуля...
Вот я и хочу предостеречь от такого подхода.


Зачем вообще что-то коробить.
Вы не будете, но другие возможно будут.
Доработка стандатного программатора HW фичами - это одно - от этого есть польза. Написание своего софта, к стандартному программатору - тоже прекрасно.

Изобретение велосипеда, без дальнейшей поддержки и развития - это совсем другое.
как разработчику вам зачет.
как маркетологу - незачет (практическая ценность разработки невысока).

Если Вы знаете ошибки в проекте "AvrUsb500 by Petka". Прошу о них сообщить. Разумеется в соответствующем топике.

И на какой ток (емкость/частоту) хватит 0.18V ?
Ок, я тоже умножу 0.6 * 1.8 = 1,08 Ы ?
Скучно...

Согласен, тем паче мне этот вопрос не интересен, по причине - я не питаю AVR от 1.8V.

А в AVRISP у меня есть буферок с питанием от таргета и транзик с подпоркой к VCC на MISO, так что даже если столкнусь с проблемой y2k 1.8V - не страшно.

[quote name='rvk' date='Dec 6 2008, 10:01' post='512229']
Считаю Dimonira не просто молодец, а большой молодец. Мало того, что он убил несколько месяцев на проект,
так еще и выложил исходники своего труда. Я НЕ ВСТРЕЧАЛ исходники AVR USB программаторов.
Его проект имеет большую ценность именно в этом смысле,позволяет встраивать программатор в свои проекты.
Поэтому повторяю, Dimonira, Вам большой RESPECT.




Полностью поддерживаю rvk

кстати, тот же FT232R может работать в режиме Async bit bang, частота обновления выводов определяется как 16 х baud rate (вряд ли для программирования нужна частота больше нескольких мегагерцев), плюс VCCIO поддерживает напряжения 1.8..5.5В. Учитывая что задействовать одновременно последовательный и параллельный ввод-вывод не нужно, то получается что FT2232 - излишество, тем более в 3 раза более дорогое.
заказал FT232R, попробую собрать на нем Serial+ISP, возможно и с опторазвязкой (как раз нужен будет программатор AT45DBxx/AT25xx). хех, решается вопрос переноса софта на хост.

так программатор и есть конвертер, обычный СОМ порт , работает и со старыми программами программирования, и с новыми, в Win/Lin/Mac (а как с этим обстоят дела с софтовыми типа протосса ?). Задействуется и в других целях - напр. для вывода отладочной информации. Зачем там еще угребищный DB9 ?
не согласен, иногда бывает трудно найти поблизости доп.розетку, плюс можно перепрограммировать вообще при отсутствии электричества с заряженным ноутом.
зачем насиловать выводы контроллера ? через защ.диоды он будет запитывать всю программируемую систему.
просмотрите ветку http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=18676 - там куча вопросов и воплей из-за проблем с различным питанием программатора и программируемого, плюс проблемы с надежностью самого софтового USB. и это ради экономии 4$ и отсутствии последовательного канала ?

Сообщение отредактировал ukpyr - Dec 10 2008, 21:26

Собрал сабж, уже зилюкает:



Жутко доволен. Dimonira

Некторые камменты:
- вместо mini-idc10 лучше бы поставить idc6 c распиновкой по атмелу.
- вместо переключателя можно поставить 1 джампер (у второй группы общий (выход) просто замкнуть на оба входа сразу)
- кнопку можно (и даже удобнее убрать) - вход в программирование - ожидание обмена в течение двух секунд после включения питания.

Можно ли пересобрать проект под кварц 11,0592 ? Ставить iar и искать таблетки из-за одного раза очень не хочется. Хотел было перекомпилить update.exe, чтобы использовать повышенную скорость обмена, но видимо исходники и протокол были немного изменены, поэтому мой вариант апдейтера в режим загрузки не входит, ругается про crc.

А зачем 11.0592? (Просто есть под руками такие кварцы?)
Могу пересобрать, не большая проблема. Но есть тонкости, т.к. это не "родная" частота AVRISP.
Надо изменить в загрузчике настройку UART, - это не проблема.
Но, то же самое надо сделать и в проекте. С UART понятно. А вот с частотой SPI результат будет уже отклоняться от протокольного: частота обмена по SPI уже будет не "родная" (имеется в виду аппаратный SPI). Так что ряд частот 921600, 230400, 57600, 28800 будет не получить. С программной реализацией SPI проще, там надо просто подобрать задержку.


Я посчитал, что проще сделать кабель 10->6 пин в том же шаге, чем делать переход 2.54->2мм.
Кстати, мне 6-пиновые разъёмы купить так и не удалось. На плате, понятно, можно и штыри поставить. А вот кабельную часть хотелось бы.

Да, так и было в варианте 1, но я всё же решил для "надёжности" коммутировать обе связи.

Можно, но я подумал, что кнопка может пригодиться не только для входа в режим бут-программирования...

Просто нет на 7.* и в ближайшее время не будет, что-то я не посмотрел наличие, т.к. думал, что должны были быть. Нашел на 14.*, в два раза выше, но доработанный update.exe почему-то не заработал на удвоенной.


Тогда не знаю. Вроде бы типично задается тактовая частота, а все задержки считаются от нее.


Хотя бы в загрузчике. Мне его в GCC не хочется собирать, да и не войдется он без доработки в 2k в GCC.


С приложением проще - я могу сам попытаться собрать его в gcc, кроме того его размер не так критичен.


Логично.


Я недавно брал десяток в Элитане. Могу отправить несколько.


Кнопка может пригодиться. Но вход наверно лучше бы сделать по таймауту при старте. Сейчас одной рукой держишь кнопку, второй втыкаешь кабель, а ...третьей приходиться стартовать update.exe.

а разве там не 3.6864 МГц?

Да, для AVRISP надо именно 3.6864.


Дык в том то и дело, что лучше (имхо) чтобы частоты работы SPI соответствовали тем, что показывает Студия. Но для этого надо кварц 3.6864.

Спасибо, мне не горит.

Когда воткнул и подождал, что девайс вошёл в бут-программирование (светодиоды засветились), кнопку уже можно отпустить и спокойно запускать приложение update.

Хорошо, а то я подумал, что с кварцем ошибся, придут заказанные детальки, а не то.

Подберите внешний RC.
Стабильность (если девайс не пользовать на улице) - будет ОК.

SPI вообще-то синхронный интерфейс - ему пофиг какая частота, до определнных значений, конечно. Гораздо важнее, и про что я говорю - задержки после команд типа стирания, запист страницы и т.д. И вот в этих случаях, особенно, если запаса никакого не предусмотрели, времянку нарушать не хотелось бы, чтобы не получить недозашитый чип. Хотя если готовность определяется опросом, то сие тоже не существенно.


Ну да, у меня же на самом деле две руки, иначе как бы я его подключал Но вот без кнопки можно и одной, а второй, например, держать плату.

Ок, буду тогда сейчас дорабатывать бутлодырь, а то все никак до него руки не дойдут.



Исключено - это не наш путь.