Atmega8 fuse по умолчанию. Микроконтроллеры avr: fuse-биты

Здравствуйте Евгений. Прошу помощи. Как будут выглядеть фьюзы в программе PONYPROG для этого
устройства.РадиоКот-приставка» морской бриз» для вентилятора. Спасибо.

Зайди в калькулятор http://www.engbedded.com/fusecalc/
Выбери чип ATtiny13
В самом низу будет установка фьюз байт
Для High вводишь F9
Для Low вводишь 5A
— это из картинки статьи.
Получишь все свои фьюзы. Ставить как есть

А вообще ориентируйся на SPIEN — он всегда активным должен быть. То есть если ты прочитал фьюзы из МК (перед их изменением) , то ты так должен менять фьюзы чтобы SPIEN остался нетронутым.

Установка Fuse- и Lock-битов (битов конфигурации и блокировки) микроконтроллеров (МК) семейства AVR, особенно для начинающих, является достаточно сложной задачей и не редко может вызывать путаницу при настройке и программировании МК. Если вы какой-то бит пропустили или установили неверно, это может привести к неправильной работе программы или, что еще хуже, к невозможности запрограммировать МК внутрисхемно по последовательному интерфейсу.

Несмотря на то, что в технической документации на каждый МК дается исчерпывающая информация по Fuse- и Lock-битам, новички часто чувствуют себя несколько неуверенно перед выполнением команды записи битов конфигурации и блокировки. В статье мы рассмотрим основные особенности битов конфигурации МК семейства AVR.

Fuse- и Lock-биты

Перед тем как мы приступим к подробному разбору битов конфигурации, нужно уяснить и запомнить один момент:

• Fuse-бит = 1, означает, что он незапрограммирован (сброшен, неактивен);
• Fuse-бит = 0, означает, что он запрограммирован (установлен, активен).

Это один из основных источников возникающей путаницы в процессе программирования Fuse- и Lock-битов. Мы привыкли думать, что установить значение какого-либо параметра означает записать 1, верно? С Fuse-битами AVR - наоборот, установка какого-либо бита означает запись 0, и это нужно помнить.

Биты конфигурации расположены в отдельной области энергонезависимой памяти. К примеру, МК имеет четыре конфигурационных байта, которые необходимо запрограммировать для корректного функционирования. Один из этих байтов содержит биты блокировки, оставшиеся три (часто именуемые старший, младший и расширенный) - содержат конфигурационные биты. Этот набор битов устанавливает начальные настройки МК: источник тактового сигнала, область загрузчика, функционирование аппаратного сброса, сторожевого таймера и пр. Сначала мы рассмотрим биты блокировки (Рисунок 1).

В зависимости от типа микроконтроллера AVR количество Lock-битов может быть различным, но два младших бита всегда присутствуют. Биты LB1 и LB2 используются для блокировки доступа к встроенной Flash-памяти. Вы, наверное, знаете, что разработчики каких-либо устройств практически всегда блокируют чтение прошивки МК, чтобы защитить свою интеллектуальную собственность и предотвратить создание дубликатов и подделок. Чтение заблокированного микроконтроллера - это как конфета для аппаратных хакеров, но это отдельная тема. Так, если нужно защитить свою прошивку от копирования, необходимо заблокировать содержимое памяти микроконтроллера, в противном случае оставьте биты без изменения. Другие биты блокировки (BLB01, BLB02, BLB11 и BLB11 ) могут использоваться для блокировки записи/чтения в/из Flash-памяти, как из области приложения, так и из секции загрузчика. Биты блокировки довольно редко программируются (зависит от специфики приложения), мы не будем на них заострять внимание. Даже если вы запрограммируете любой из них - биты блокировки сбрасываются (устанавливаются в 1) во время выполнения команды полного стирания кристалла (Chip Erase).

Больше всего нас интересуют биты конфигурации, с ними вам придется иметь дело очень часто, хотите вы этого или нет. Расположение определенных Fuse-битов в трех байтах конфигурации отличается в зависимости от используемого МК. Для примера, мы рассмотрим ATmega328P, имеющий три байта конфигурации (Рисунок 2).

Посмотрите на состав младшего байта. Вы видите группу из 4 одинаковых битов CKSEL0, CKSEL1, CKSEL2, CKSEL3 . Они используются для выбора типа источника тактовых сигналов для микроконтроллера МК. По-умолчанию (заводские установки) микроконтроллер настроен на работу от внутреннего RC осциллятора 8 МГц. Логически это самый безопасный вариант работы с микроконтроллером. Но, как известно, приборы семейства AVR могут работать от различных источников тактовой частоты:

• калиброванный внутренний RC осциллятор (по умолчанию 8 МГц);
• внешний RC осциллятор;
• внешний керамический или кварцевый резонатор;
• внешний низкочастотный кварц;
• внешний источник тактового сигнала.

Для каждого из представленных режимов тактирования имеется диапазон установок Fuse-битов CKSEL0..3 , которые используются для управления частотой тактового генератора и временем выхода микроконтроллера на рабочий режим из режима пониженного энергопотребления. Эти биты тесно связаны с битами SUT0 и SUT1 , фактически управляющими временем запуска микроконтроллера после подачи питания. Задержка запуска необходима для стабилизации генерации керамических резонаторов и кварцев. Точные значения времени выхода микроконтроллера на рабочий режим приводятся в технической документации.

Конфигурационный бит CKOUT разрешает/запрещает вывод тактовой частоты на один из выводов МК; для ATmega328P на вывод PORTB0 (для тактирования других устройств), причем независимо от того, какой используется источник тактирования МК. Если бит запрограммирован, то для пользовательского приложения основная и альтернативные функции порта PB0 недоступны.

Последний бит в младшем байте - CKDIV8 . По умолчанию этот бит установлен, что означает подключение к внутреннему RC осциллятору 8 МГц делителя частоты с коэффициентом 8, поэтому системная тактовая частота МК в этом случае будет равна 1 МГц. Если вам нужна тактовая частота 8 МГц, бит CKDIV8 нужно сбросить.

Теперь акцентируем внимание на старшем конфигурационном байте.

Первый бит - BOOTRST , который по умолчанию сброшен. Если этот бит установить, то после подачи питания на микроконтроллер или после сброса микроконтроллер начнет выполнение программы из загрузочного сектора. Проще говоря, если в приложении требуется выполнение функций загрузчика из Flash-памяти, то этот бит нужно запрограммировать. Если необходимо просто запрограммировать микроконтроллер по внутрисхемному интерфейсу, то можно оставить этот бит нетронутым.

При использовании загрузчика немаловажное значение приобретают биты BOOTSZ0 и BOOTSZ1 . Они задают область Flash-памяти для загрузчика. Если программный код загрузчика вашего приложения имеет маленький объем, то с помощью битов конфигурации можно выделить область Flash-памяти меньшего размера для загрузчика, а остальное оставить для приложения.

Следующий бит EESAVE . Если его запрограммировать (0), то содержимое энергонезависимой памяти данных EEPROM останется нетронутым во время процедуры стирания кристалла (Chip Erase). В большинстве случаев это полезная функция, например, когда в EEPROM хранятся важные данные или калибровочные параметры и необходимо выполнить обновление прошивки, то перед заменой прошивки запрограммируйте бит EESAVE .

После установки бита WDTON сторожевой таймер микроконтроллера включается сразу после подачи питания, и выключить программно его невозможно. В этом случае сторожевой таймер будет постоянно выполнять свою функцию периодического сброса микроконтроллера, если в коде программы не выполнять специальную команду сброса сторожевого таймера. Если бит WDTON не установлен, то включение/отключение сторожевого таймера осуществляется программно.

Бит SPIEN предназначен для отключения последовательного интерфейса программирования микроконтроллера. На самом деле вы не сможете изменить состояние этого бита используя последовательный интерфейс (МК AVR поддерживают еще два режима параллельного программирования), но известны случаи изменения состояния бита SPIEN при некорректной работе или сбое внутрисхемного программатора.

Аналогичная ситуация с битом RSTDSBL - он используется для отключения функции аппаратного сброса, другими словами вывод сброса МК используется как порт ввода/вывода. В некоторых ситуациях (МК с малым числом линий ввода/вывода) это очень удобно, но в целом не рекомендуется. Ошибочная установка бита RSTDSBL может лишить вас возможности программировать микроконтроллер по SPI, т. к. наличие сигнала сброса - обязательное условие включения режима программирования.

Бит DWEN используется для включения специального отладочного интерфейса DebugWire микроконтроллеров AVR. Изменить состояние битов SPIEN, RSTDSBL и DWEN по последовательному интерфейсу невозможно, для этого потребуется параллельный программатор с поддержкой высоковольтного режима программирования или подключение по интерфейсу DebugWire.

Следует отметить еще бит CKOPT в старшем байте конфигурации (в ATmega328P он отсутствует, но есть в других МК AVR), управляющий режимом работы усилителя тактового генератора. Если бит запрограммирован (0), то выходной сигнал тактового генератора имеет размах (амплитуду), равный напряжению питания. Использовать эту опцию можно, когда микроконтроллер будет работать в обстановке с высоким уровнем помех, а также когда планируется подключить еще один микроконтроллер к выводу XTAL2. В других случаях этот режим нужно отключить (CKOPT=1 ), поскольку увеличивается энергопотребление микроконтроллера, а это не приветствуется в устройствах с батарейным питанием.

Последний конфигурационный байт (расширенный). Для микроконтроллера Atmega328P в нем содержатся три бита: BODLEVEL0, BODLEVEL1, BODLEVEL2 . Эти биты предназначены для установки порога срабатывания схемы детектора напряжения питания: когда напряжения питания достигнет установленного уровня, произойдет сброс микроконтроллера.

Калькулятор значений Fuse-битов

Когда вам потребуется запрограммировать новый МК, для установки Fuse-битов вы можете воспользоваться техническим описанием на микроконтроллер. Но есть более удобный и простой способ - калькулятор Fuse-битов - онлайн инструмент, разработанный Марком Хаммерлингом (Рисунок 3). Вы самостоятельно выбираете тип микроконтроллера и включаете/выключаете необходимые опции, а конфигурация Fuse-битов будет обновляться автоматически.

Кроме того, вы можете индивидуально устанавливать Fuse-биты в отдельной форме, значения младшего, старшего и расширенного байта конфигурации также будут обновляться автоматически (Рисунок 4), одновременно генерируются команды для программатора AVRDude.

Если у вас есть мобильный телефон или планшетный ПК с ОС Android, можно воспользоваться бесплатным приложением AVR Fuse Calculator , которое выполняет те же функции и генерирует команды для программатора AVRDude. В базе данных программы 144 МК AVR.

Основные правила для новичков:

• Никогда не изменяйте состояние битов DWEN, SPIEN и RSTDSBL. Фактически, по последовательному интерфейсу программирования к ним нет доступа;
• Дважды проверьте биты CKSEL. Неправильная установка типа тактового генератора вызывает множество проблем;
• Если вы не производите коммерческие продукты, не меняете состояние Lock-битов;
• Если не уверены в правильности установки Fuse-битов, лучше обратитесь к технической документации или задайте вопрос на форуме специалистам.

Вопрос, который давно требует пояснений — что же такое fuse bit (далее фьюзы) и как их использовать. Для простоты понимания, назовем их настройкой для микроконтроллера, которую можно изменить только при прошивке.

Удобны тем, что достаточно один раз указать конфигурацию фьюзов и независимо от этого изменять прошивку сколько угодно раз — фьюзы останутся те же. Нужно сказать о том, что для некоторых микроконтроллеров существуют специфичные фьюзы, здесь рассматривается пример для Atmega8.

CKSEL0-3 — отвечают за выбор источника тактирования микроконтроллера. В даташите есть таблица из нее прикинуть конфигурацию битов.

Например, хотим работать от внешнего кварца на 8МГц, для CAVR смело убираем галочки CKSEL0-3 (т.е их значения будут 1111). Схема для подключения кварца. Конденсаторы 12-22 пФ.

Или хотим работать от внутреннего генератора на 8МГц, видим диапазон значений для CKSEL, крутим вниз даташит и видим подробное описание:

Т.е. в нашем случае подойдет последний вариант, смело заносим в CKEL0-3=0010 и радуемся супер скорости.

Если вы случайно установили тактирование от внешнего источника, а у вас его нет, то — увы микроконтроллер становится не доступным для чтения и программирования. Но расстраиваться не стоит, стоит подцепить внешний кварц и atmega снова оживет.

CKOPT — используется только совместно с битами CKSEL, позволяет включить «режим усиления». Микроконтроллер в таком режиме имеет повышенное энергопотребление, однако более помехозащищен. Установка данного бита позволяет работать на частотах выше 8МГц, если сам микроконтроллер поддерживает такие частоты.

SUT0-SUT1 — эти биты отвечают за задержку, перед началом работы микроконтроллера. Насколько я понял из даташита, рекомендации в отношении этих битов касаются в основном питания и в том числе бита BODEN

BODEN — при установке бита, микроконтроллер контролирует напряжение питания. При снижении напряжения ниже определенного уровня, микроконтроллер сбрасывается.

BODLEVEL — определяет тот самый уровень напряжения, если фьюз установлен, то нижний предел питания 4В, если не установлен 2,6В.

BOOTRST — позволяет начать выполнение программы не с начала, а с определенной области BOOTLOADER.

BOOTSZ0-BOOTSZ1 — также относятся к бутлоадеру, определяют размер памяти отведенный загрузчика.

EESAVE — если бит установлен, то во время выполнения команды Erase Chip, EEProm память не будет стерта.

WDTON — позволяет использовать сторожевой таймер.

RSTDISBL — отвечает за назначение вывода reset. Если он установлен, то ножка reset становится обычным портом ввода-вывода. В следствие чего становится не возможным использовать ее при последовательном программировании, т.е. микроконтроллер не возможно прошить без специального программатора .

Обратите внимание, в некоторых программах есть коварный бит — запрет последовательного программирования, после установки этого бита микроконтроллер не возможно прошить без специального программатора.

Для внешнего кварца на 8МГц

Для внешнего кварца 8-16МГц

Для внутреннего на 8МГц