AVR32_UC3_isp

香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 1 AVR32 UC3 ISP 下载 香港百特(集团)电子有限公司 2008 年 4 月 香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 2 AVR32 UC3 系列控制器在出厂时在内部 Flash 里已经固化了一个 USB DFU bootloader，可以通过 AVR32 UC3 系列控制器的 USB 接口，利用内部固 化的 USB bootloader 进行 ISP(In-System Programming)下载。 一、 Bootloader 环境 USB DFU Bootloader 在芯片内部 Flash 的起始位置部分，其占用的空间受到 Flash 控制器的保护。Bootloader 占用大小可以最大可以达到 64 KB，Bootloader 受保护空间的大小至少应该是 bootloader 占用 Flash 空间的大小。对于 AT32UC3x 系列，一般设置为 8 KB。图 2 是 AT32UC3A0512 控制器 Flash 空间映射图，其 内部 Flash 已经固化了 USB DFU Bootloader。 图 1 Bootloader 的环境平台 图 2 AT32UC3A0512 控制器 Flash 空间映射图 香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 3 二、Bootloader 的配置 USB DFU Bootloader 的配置包括对 General-Purpose Fuses 和 Flash User Page 的设置。AT32UC3有一个 32位General-Purpose Fuse寄存器，General-Purpose Fuse 寄存器各位的含义及 Flash User Page 的配置可以参考 AT32UC3 的 datasheet 及 AVR32 UC3 USB DFU Bootloader 文档，可以到 ATMEL 官方网站去下载。 z AT32UC3 sriealdatasheet: http://www.atmel.com/dyn/products/datasheets.asp?family_id=682 z AVR32 UC3 USB DFU Bootloader 文档 http://www.atmel.com/dyn/products/app_notes.asp?family_id=682 对于 AT32UC3A 和 AT32UC3B 系列，General-Purpose Fuse 寄存器一般设置 为 FC07FFFF。 三、ISP 实现 1. 硬件平台 ‹ AT32UC3A-EK 板 2. 相关软件 ‹ AVR32 Studio 2.0 ‹ avr32-gnu-toolchain ‹ FLIP-3.3.1 ‹ AVR32 UC3 Software Framework 软件可以到 ATMEL 官方网站去下载，网址： http://www.atmel.com/dyn/products/tools.asp?family_id=682 3. ISP 实现 下面将以 AT32UC3A-EK 板为基础，讲述如何利用 USB 接口事项 ISP 的下载。 3.1 驱动的安装 将 AT32UC3A-EK 板通过 usb 线连接到 PC 机，电源选择开关拨到 VBUS， 先按下 EXINT 键不放开，在按下 RESET，2 秒后放开，在松开 EXINT 键，会出 现下面图 3 的对话框，提示安装 USB 驱动。 香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 4 选择“从列或指定位置安装(高级)”，点击下一步，会出现图 4 所示的对 话框，选择 USB 驱动所在文件位置，单击下一步，安装驱动。 过程中会出现如图 5 所示对话框，点击“仍要继续”，接着会出现如图 6 所示 对话框，单击“完成”，驱动安装完毕。 图 3 图 4 图 5 图 6 香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 5 3.2 在 Cygwin 或 windows 命令行环境下进行 ISP 下载 打开 Cygwin 或 windows 命令行环境，将要下载的文件所在的目录设置为当 前目录，然后输入下面命令操作： $ batchisp -device at32uc3a0512 -hardware usb -operation erase f memory flash blankcheck loadbuffer led_example.elf program verify start reset 0 在命令行窗口中会显示相关的下载的过程及相关信息，如图所示 7 所示。 图 7 在 Cygwin 环境下 ISP 下载的相关信息 香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 6 3.3 在 AVR32 studio 集成开发环境中进行 ISP 下载 运行 AVR32 studio2.0，新建一个 Workspace，如图 8 所示。 点击“OK”，进入到 AVR32 studio2.0 的集成开发环境，在 AVR32 Target 窗 口中点击“Creates a new target”，在窗口中会出现一个“New Target”条目，如图 9 所示。 选中“New Target”条目，单击“Show View as a fast view”,出现如图 10 所示对 话框。 图 8 运行 AVR32 Studio2.0 建立一个新的 Workspace 图 9 建立一个 New Target 香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 7 图 10 单击“Properties”，会出现如图 11 所示对话框。在 Target 选项对话框 Name 项中输入 BatchISP EVK1100。 图 11 香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 8 在 Adapter 选项对话框 Adapter 项中选择 EVK1100，Connection 项中选择 usb，如图 12 所示。 图 12 在 Board 选项对话框中，Board 项中选择“EVK1100”，MCU 项中选择 “UC3A0512ES”，MCU Clock Source 项中选择“Crystal connection to OSC0”如图 13 所示。 图 13 对“Properties”设置完毕以后，AVR32 Target 窗口中会出现如图 14 所示信 息。 香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 9 图 14 选中 AVR32 Target 窗口中的目标条目，单击右键会出现如图 15 所示对话 框，可以对目标芯片进行编程、读取、校验及擦除等操作。 图 15 选择 Program，会出现如图 16 所示的对话框，选择需要下载的目标文件， 其他的设置见图中所示，然后单击“OK”，便将程序文件下载目标芯片中了。 图 16 香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 10 下载过程中，在 Console 对话框中会出现如图 17 所示的对话框，显示下载 的过程及相关信息。 图 17 ISP 下载的过程及信息 香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 11 四、 ISP 下载其他问 1. 如何再次启动 ISP 下载？ 按照前面的方式完成应用程序下载后，目标板复位后应用程序开始运行，下 次复位或上电，目标板都会直接运行应用程序，如果需要再次通过 USB 接口进 行 ISP 下载，必须启动 Bootloader，进入到 ISP 下载的状态。具体方法是： 先按下 EXINT 键不放开，在按下 RESET 键，2 秒后松开，接着松开 EXINT 键（对应的 I/O 的引脚是 PA20）。 打开电脑的硬件设备管理器中，正常启动 Bootloader 进入 ISP 下载模式后会 出现如图 18 的连接状态，然后就可以按照前面介绍的方式下载应用程序。 图 18 香港百特（集团）电子有限公司上海技术中心 Hong Kong Baite(Group) Electrionic Co.,Ltd.Shanghai Technology Center Tel: 021-54071301,021-54071302,021-54071303 香港百特（集团）电子有限公司 www.baite-group.com 12 2. 如果芯片内部的 Bootloader 被擦除了，如何将 Bootloader 下载到芯片内部 的 Flash 中？ 芯片内部固化的 Bootloader 受到 Flash 控制器的保护，在 ISP 下载模式下， 进行程序的 Erase 操作不会将 Bootloader 擦除掉。由于芯片也可以通过 JTAG 接 口进行程序的下载，利用 JTAG Mk-II 下载程序时执行芯片擦除操作，会将内部 Flash 所有内容都擦除，因此用于引导 ISP 下载的 Bootloader 也被擦除，如果需 要用 ISP 下载程序，必须重新烧写 Bootloader 到内部的 Flash 中。 下载 UC3 Software Framework，在 SERVICES/USB/CLASS/DFU/EXAM- PLES/ISP/AT32UC3x/Releases/文件夹下存放着 ISP下载的最新Bootloader版本。 首先，将 JTAG Mk-II 仿真器通过 JTAG 接口连接到 AVR32UC3A-EK 板上， 开发板上电并开启仿真器。 然 后 ， 打 开 Cygwin 环 境 或 windows 命 令 行 环 境 ， 并 转 移 到 SERVICES/USB/CLASS/DFU/EXAM-PLES/ISP/AT32UC3x/Releases/AT32UC3 AES-ISP-1.0.0 目录，输入： $ ./ program_at32uc3aes-isp-1.0.0.sh 运行后，会出现如图 19 所示下载过程信息，下载完成后，Bootloader 便下 载到芯片内部的从 0x80000000 开始 8KB 空间的 Flash 中。 接着就可以按照前面介绍的方式引导内部的 Bootloader 实现通过 USB 接口 实现 ISP 下载。 图 19 Bootloader 下载的下载过程