روش های پروگرم کردن میکروکنترلرهای ARM

روش های پروگرم کردن میکروکنترلرهای ARM

بطور کلی پروگرم کردن یا انتقال کد برنامه به حافظه داخلی ، در میکروکنترلرهای ARM به دو روش کلی زیر انجام می شود.

1-استفاده از واسط JTAG

2-استفاده از نرم افزارهای مختص تراشه

-روش اول : استفاده از واسط JTAG

واسط JTAG(Joint Test Access Group) واسطی است برای پروگرم کردن حافظه فلش , اشکال زدایی و اجرای گام به گام برنامه میکروکنترلرها ، میکروپروسسورها و FPGA هایی که از استاندارد IEEE 1149/1 بهره می برند.این روش در بسیاری از میکروکنترلرهای نسل گذشته مانند AVR و PIC ها نیز استفاده می شود.در واقع هر میکروکنترلری که پایه های TDI ،TDO،TMS و TCK را در خود دارند از این ارتباط پشتیبانی می کنند.در پروتکل JTAG دسترسی کامل به CPU و حافظه فراهم می باشد و شما می توانید داده های پردازش شده و یا مقدار متغیرها و رجیسترها را با اجرای خط به خط برنامه مشاهده نمایید.رابط JTAG از پنج پایه اصلی برای ارتباط با سخت افزار استفاده می کند:

-(Test Clock Input)TCK:این پایه برای تولید پالس همزمانی استفاده می شود.

-(Test Data Input)TDI:از طریق این پایه داده از پروگرمر وارد میکرو می شود.

-(Test Data Output)TDO:این پایه داده را از میکروکنترلر به پروگرمر منتقل می کند.

-(Time Mode Select)TMS:از طریق این پایه حالت های مختلف تست انتخاب می شود.

-(Test Reset Input)TRST:این پایه به پایه ریست میکرو متصل می شود و قبل از شروع کار آن را ریست می کند.

پروگرمرهای مختلفی در بازار وجود دارد که از پروتکل JTAG برای پروگرام کردن و عیب یابی تراشه های ARM استفاده می کنند.از مهمترین این پروگرامرها می توان به J-Link محصول شرکت SEGGER اشاره کرد.این پروگرامر از طریق پورت USB به کامپیوتر و از طرف دیکر با استفاده از یک کانکتور به میکروکنترلر یا بورد مربوطه متصل می شود و سپس از طریق نرم افزار مربوطه یعنی J-FLASH ARM (در صورت خرید پروگرمر J-LINK این نرم افزار نیز در بسته خریداری شده موجود می باشد)می توانید میکرو را برنامه ریزی کنید.البته با معرفی J-LINK به نرم افزار Keil از طریق اعمال تنظیمات لازم می توان از طریق این نرم افزار نیز میکروکنترلر را پروگرام کرد. با استفاده از پروگرمر J-LINK میتوان تقریبا همه میکروکنترلرهای ARM را از انواع شرکت های سازنده پروگرام و عیب یابی کرد.البته باید متذکر شوم که شما خود نیز می توانید نسبت به ساخت این پروگرمر اقدام کنید چرا که فایل های شماتیک ، PCB ودیگر فایل های مورد نیاز این پروگرمر با جستجو در اینترنت قابل دسترسی است.

 

 

 

یکی دیگر از پروگرمرهایی که از واسط JTAG برای برنامه ریزی میکروکنترلرهای ARM استفاده می کند و از ساختار نسبتا ساده ایی برخوردار است ، پروگرمر Wiggler است.این پروگرمر از طریق پورت موازی کامپیوتر و نرم افزار H-JTAG میکرو را برنامه ریزی و عیب یای می کند.در شکل زیر مدار این پروگرمر را ملاحظه می کنید.

نرم افزار H-JTAG نیز به صورت رایگان از اینترنت قابل دریافت است.جهت شبیه سازی و عیب یابی میکروکنترلر با استفاده از این پروگرمر باید تنظیمات مربوطه را در کامپایلر اعمال نمود.

 

 

-روش دوم: استفاده از نرم افزارهای مخصوص تراشه

در این روش برنامه ریزی میکروکنترلر با استفاده از نرم افزاری که توسط شرکت سازنده ی میکروکنترلر ارائه می شود ، صورت می گیرد.فرض کنید بخواهید میکروکنترلرهای ARM شرکت ATMEL را از روشی به غیر از JTAG برنامه ریزی کنید.نرم افزارهایی که شرکت ATMEL برای این منظور تولید کرده است ، SAM-BA و AT91-ISP است که از طریق پورت های Serial ، USB و یا CAN صورت میگیرد.برای استفاده از این روش نیاز به سخت افزار جانبی خاصی نیست .مثلا برنامه ریزی از طریق پورت USB تنها از طریق یک کابل USB صورت می گیرد. بدین صورت که با یک کردن پایه Erase باید حافظه برنامه قبلی را پاک نمود و سپس پس از خاموش کردن و رها کردن پایه ERASE و روشن نمودن برد(قطع و وصل تغذیه) ، میکرو وارد مد برنامه ریزی می شود و از طریق برنامه SAM-BA می توان میکروکنترلر را برنامه ریزی نمود.

برای میکروکنترلرهای LPC ساخت شرکت NXP نیز برنامه ریزی از طریق نرم افزار Flash Magic و از طریق پورت سریال و یا استفاده از روش BOOT LOADER ثانویه از طریق پورت USB صورت می گیرد.با استفاده از نرم افزار Flash Magic از طریق اتصال پین هایRXD0,TXD0,EINT0و RESET به پورت COM کامپیوتر می توان میکرو کنترلر را برنامه ریزی نمود.ویا اینکه برای برنامه ریزی از طریق USB باید برنامه BOOT LOADER را از طریق یکی از روش های دیگر بر روی میکرو بارگذاری نمود و پس از آن زمانی که میکرو از طریق پورت USB به کامپیوتر متصل گردد، به عنوان یک حافظه ذخیره سازی ، شبیه یک درایو در قسمت My Computer نمایان می شود و پروگرم کردن میکرو به سادگی از طریق کپی کردن فایل Bin. برنامه به داخل درایو صورت می گیرد.

در میکروکنترلرهای STM32 نیز وضعیت مشابه دیگر میکروکنترلرها است.در این میکرو کنترلرها نیز علاوه بر برنامه ریزی از طریق واسط JTAG می توان میکروکنترلر را از طریق پورت سریال و نرم افزار st microcontroller flash loader صورت می گیرد.

دانلود کتاب کامل میکروکنترلرهای PIC

 کتاب میکروکنترلرهای PIC با نام Microcontrollers – Fundamentals and Applications with PIC با گرایش به میکروکنترلرهای PIC نوشته Fernando E. Valdes-Perez و Ramon Pallas-Areny می باشد . این کتاب به معرفی میکروکنترلر PIC و کاربردهای آن می پردازد . سرفصل های اصلی این کتاب به شرح زیر است :

۱- Introduction to Microcontrollers

2- PIC Microcontrollers

3- Memory in Microcontrollers

4- Instruction Set and Assembler Language Programming

5- Parallel Input and Output

6- Timers

7- Interrupts

8- Serial Input and Output

9- Analog Input and Output: Signal Acquisition and Distribution

دانلود جزوه اموزش زبان سی از دانشگاه شریف

دانلود جزوه اموزش زبان سی از دانشگاه شریف

برای دانلود فایل کلیک کنید