EM-PIC-2 - эмулятор микроконтроллеров PIC16F84

         

Также открывается ключ на VT3


выходы микросхемы DD2 с открытым коллектором). Также открывается ключ на VT3 и напряжение программирования подается на вывод R/UPP микроконтроллера. В режиме эмуляции “UPR” = “0”, “ЕМ” = “1”. Ключи  DD4 включены, ключи на VT1 … VT3 отключены. Сигналы “D” и “CLK” имеют уровень логического “0”. Таким образом все элементы программирования оказываются отключенными и микросхема работает в обычном режиме.

            Микросхема DD1 буферная для согласования параллельного порта компьютера с эмулятором. ХР2 – разъем для подключения эмуляционной вилки. На эмуляционной вилке имеется в середине такой же разъем. Эти разъемы соединяются кабелем. В оставшиеся отверстия эмуляционной вилки впаиваются штыри типа PLS, которые впоследствии будут втыкаться в панельку разрабатываемого устройства.

            При запуске программы программатора эмулятор переходит в режим программирования. После окончания операций программирования эмулятор возвращается в режим эмуляции. Таким образом алгоритм использования данного эмулятора следующий: Вы пишете программу, затем транслируете ее в .BIN –файл, записываете в микроконтроллер, наблюдаете функционирования устройства. При необходимости вносите изменения в программу и повторяете все шаги, начиная с трансляции. Наличие в микроконтроллере Flash-памяти позволяет многократно перепрограммировать его. Программа программатора позволяет использовать эмулятор в качестве программатора различных элементов микроконтроллера PIC.



            Эмулятор предназначен для разработки электронных устройств на базе микроконтроллеров типа PIC16F84/84А/627/628 и совместимых с ним и программного обеспечения для них. Изменение программы микроконтроллера осуществляется путем его программирования с использование возможностей “программирования в системе”. Программа программатора осуществляет все возможные операции: чтение, запись, стирание ППЗУ программ, запись слова конфигурации, запись и чтение EEPROM.

Описание работы и конструкции.

            Эмулятор конструктивно выполнен на двух платах. На основной плате расположены все электрорадиоэлементы.  Дополнительная плата - эмуляционная вилка, которая подключается к разрабатываемому устройству. Питание на эмулятор может подаваться двумя способами. Первый способ – через эмуляционную вилку, второй – через дополнительный разъем XP3 (в случае, если мощности источника питания устройства недостаточно для питания эмулятора). Программа в микроконтроллер PIC записывается по последовательному интерфейсу через параллельный порт компьютера. Подключение разъема связи с компьютером XP1 устройства и вилки DB-25M изображено на принципиальной схеме слева от разъема XP1. Требуемое для программирования микроконтроллера напряжение +12В вырабатывается из +5В  повышающим преобразователем на микросхеме DA1 и элементах R10, R11, L1, C4, C5, C6.  Резистор R11 служит для установки выходного напряжения. Схема включения DA1 – типовая [1]. В случае отсутствия микросхемы DA1 преобразователь может быть заменен внешним источником напряжения программирования.

            Эмулятор имеет два режима работы: режим загрузки программы в микроконтроллер и режим эмуляции. В режиме загрузки программы сигнал “ЕМ” имеет уровень логического “0” и сигналы RB6, RB7, R/VPP, OSC1 с эмуляционной вилки отключены от микроконтроллера с помощью аналоговых ключей DD4. Сигнал “UPR” в режиме загрузки имеет уровень логической “1”. По этому сигналу открываются ключи на VT1, VT2 и резисторы R3, R6 подключаются к +5В (т.к.

Подключение к компьютеру


            Подключение эмулятора к компьютеру и отключение его необходимо производить при выключенном питании компьютера и эмулятора во избежание повреждения параллельного порта.



Требования к аппаратному и программному обеспечению


Компьютер IBM  PC, математический сопроцессор,  операционная система MS-DOS v5.0 и выше, параллельный порт (LPT1 или LPT2).



Установка программного обеспечения




Перепишите  с дискеты все файлы в нужную директорию. Запустите программу setup.exe.  После ее выполнения запишите в  файл  pr.cfg  - 1,  если программатор подключен к порту LPT1 и 2,  если -  к  LPT2.  На  этом  установка  программного обеспечения заканчивается. Программа setup.exe определяет быстродействие компьютера, для того, чтобы правильно формировать длительность импульса программирования. Поэтому при любом изменении быстродействия компьютера (замена материнской платы, процессора с другой тактовой частотой, другой компьютер) ее необходимо запустить перед программированием (иначе могут быть проблемы с программированием).

Использование программного обеспечения

Для программирования  микросхемы PIC в эмуляторе  служит программа empic2.exe. Запускается следующим образом:

     empic2.exe <операция> <тип микроконтроллера> <файл с данными> < Файл параметров программирования > <ключ>

Операция: r - чтение ПЗУ программ, w - программирование ПЗУ программ, e - стирание ПЗУ и EEPROM, a - чтение EEPROM, b – запись в  EEPROM, c – запись слова конфигурации, d – запись кодов ID, g – чтение слова конфигурации, h – чтение кодов ID.

Тип микроконтроллера:  84.

Файл с данными - спецификация файла с данными  для  программирования ПЗУ/EEPROM/конфигурации/ID (при программировании) или файла,  куда будут записаны данные, считанные с ПЗУ/EEPROM/конфигурации/ID (при чтении). Файл данных для программатора должен иметь двоичный формат. Если входной файл имеет формат .HEX (т.е. создан программой MPLAB или аналогичными), то необходимо указать ключ –h. Также для преобразования можно воспользоваться программой hextobin.exe <входной файл  .hex> <выходной файл  .bin>

Файл параметров программирования -  здесь содержатся  параметры алгоритма программирования по одному в каждой строке в следующем порядке:

напряжение программирования 12 В,

напряжение питания в режиме программирования - 5В,

число импульсов программирования - 1,

длительность импульсов программирования –10000 мкс,


число незапрограммированных ячеек,  при котором процесс программирования прекращается.

Число незапрограммированных  ячеек  выбирается пользователем самостоятельно.

Сборка и настройка.

            Исправления в схеме и плате:

Со стороны установки элементов:

Отрезать проводники, подходящие к выводу 8 DA1. Соединить вывод 1 DA1 с «+» С5.

Со стороны пайки:

Отрезать проводник от вывода 14 DD3. Подключить вывод 14 DD3 к «+5В».

Отрезать проводник от вывода 14 DD4. Подключить вывод 14 DD4 к точке соединения диодов VD1 и VD2.

            При установке резистора R11 добавить ограничительные резисторы R12 и R13.

            Соберите основную плату эмулятора. Предусмотрите для микроконтроллера PIC панельку.             Основную плату и эмуляционную вилку соедините многожильным кабелем длиной 5-15 см. Для большей надежности соединения производить с использование разьемов типа IDC-20 (ВН-РСВ-20R), которые устанавливаются на платы эмулятора и эмуляционной вилки. Рекомендуется к эмуляционной вилке сначала припаивать кабель, а потом разъемы PLS-9. Убедитесь, что на вилке DB-25M, подключаемой к компьютеру, нет недопустимых напряжений. Подключите её к параллельному порту компьютера. Не устанавливая микроконтроллер PIC в плату, подключите питание через дополнительный разъем. Запустите тестовую программу Test.exe. С помощью нее Вы сможете проверить прохождение управляющих сигналов с компьютера и работу элементов управления ключами. В конце тестов подстроечным резистором R11 установите выходное напряжение VPP повышающего преобразователя равное 12 … 13 В. После этого выключите питание эмулятора и установите микроконтроллер в панель. Включите питание и используя программу empic2.exe проверьте программирование микроконтроллера. Эмулятор готов к работе.

            Если Вы будете использовать микроконтроллеры PIC с тактовыми частотами свыше 4 МГц, то следует устанавливать более быстродействующую микросхему DD4. Т.к. при использовании К561КТ3 на частотах более 1 МГц будет большой завал фронтов сигнала, проходящего через ключ.



                        Перечень элементов

Позиционное обозначение

Наименование

Кол.

Примечание (замена)

Дроссели

L1

200 мкГн

1

ДМ-0,2,  ДПМ-0,2

Конденсаторы

С1, С2, С3, С6

0,1 мкФ

4

КМ-5 или аналогичные

С4

10 нФ

1

КМ-5 или аналогичные

С5

220 мкФ 25 В

1

К50-35 или аналогичные

Микросхемы

DA1

UA78S40

1

КР1156ЕУ1

DD1

CD4050

1

КР561ПУ4

DD2

7406

1

К155ЛН3, К555ЛН5

DD3

PIC16F84

1

PIC16F84A/627/628

DD4

74HC4066B

1

Разъемы

XP1

PLD-10

1

2 * PLS-5

XP2

PLD-18

1

2 * PLS-9

XP3

Гнездо питания типа JACK

1

Резисторы

R1, R2, R4, R5

270 Ом

4

Любые мощностью 0,125 Вт

R3, R6, R9

10 кОм

3

Любые мощностью 0,125 Вт

R7, R8

1 кОм

2

Любой мощностью 0,125 Вт

R10

1 Ом

1

Любой мощностью 0,25 Вт

R11

10 кОм

1

СП3-38б

R12

47 кОм

1

Любой мощностью 0,125 Вт

R13

6,2 кОм

1

Любой мощностью 0,125 Вт

Транзисторы

VT1, VT2, VT3

КТ502А

3

Любые КТ502

Литература

Интегральные микросхемы. Микросхемы для импульсных источников питания. М.: Додека, стр. 161.

CD-ROM фирмы Microchip.

Изготовитель

ИП Засыпкин С.В.

Почта – 623428, Свердловская обл., г. Каменск-Уральский, а/я 28/36.

E-mail: zasia199@etel.ru

http://www.skyman.ru/~konstr

Гарантийный срок – 6 месяцев со дня продажи (получения товара по почте).

В случае приобретения товара в виде набора для самостоятельной сборки гарантийный срок – 1 месяц на комплектующие.

Срок службы – 2 года со дня продажи (получения товара по почте).

Rev.11. – 28.04.2004