Частенько при проектировании или сборке очередной схемы на микроконтроллерах у многих радиолюбителей возникают трудности с фьюзами, многие боясь испортить (заблокировать) микроконтроллер спрашивают советов на форумах, ищут похожие проекты или же пытаются разобраться с помощью калькулятора фьюзов. Честно сказать, даже в калькуляторе не так просто разобраться… Чтобы всем было проще, решил в этой статье привести примеры установок фьюзов, т.е. скриншоты. начнем с ATtiny ну, поехали!

Во всех картинках фьюзы как по даташиту:
— снятая галочка– fuse bit = 0, фьюз запрограммирован / активный;
— установленная галочка– fuse bit = 1, фьюз НЕ запрограммирован / НЕ активный.

Для UniProf — ставить как на картинках
Для PonyProg, CVAVR, AVR Studio – ставить инверсно, т.е. наоборот.

Фьюзы ATtiny13 заводские настройки внутренний RC генератор на 1.2МГц (не путать с 9.6МГц — деление на 8)

Фьюзы ATtiny13 внутренний RC генератор на 4.8МГц

Фьюзы ATtiny13 внутренний RC генератор на 9.6МГц

Фьюзы ATtiny2313 заводские настройки внутренний RC генератор на 1.0МГц

Фьюзы ATtiny2313 внутренний RC генератор на 4.0МГц

Фьюзы ATtiny2313 внутренний RC генератор на 8.0МГц

Фьюзы ATtiny2313 внешний генератор на 3.0-8.0МГц

Фьюзы ATtiny2313 внешний генератор на 8.0-20.0МГц

Продолжение для AVR ATmega в следующей статье…

Фьюз (Fuse) биты микроконтроллеров — Radiodetector — радиотехнический портал

• Staticvoid
• 21 Ноя 2019
• пока нет комментариев

Фьюз (Fuses) биты микроконтроллера предназначены для настройки МК на определенную работу . Включая или выключая те или иные биты, мы может тем самым менять настройки МК. Если вы только начинаете осваивать микроконтроллеры то их пока лучше не трогать, неправильная настройка может заблокировать МК.

Но знать их необходимо, базовыми знаниями тут не обойтись.

Фьюз биты расположены в особой области памяти, изменить их можно только используя программатор в процессе прошивки. При помощи фьюз битов можно настроить  следующие опции и режимы работы:

• произвести выбор задающего генератора,
• какой будет использоваться внутренний или внешний
• выключить возможность прошивки или чтения данных микронтроллера
• включить/выключить таймеры
• задать частоту генератора (деление частоты генератора)
• защитить память EEPROOM от стирания
• и другие настройки.

У каждого микроконтроллера свои fuse-биты, как они называется и за что отвечают можно посмотреть в даташитах на микроконтроллер. Там все подробно расписано, перед тем как прошивать камень нужно знать какие биты выставлять нужно ознакомиться с документацией.
Настройка или установка этих битов осуществляется при помощи программатора.

Тут есть одна тонкость: Бит считается установленным если его значение равно нулю.

Этот момент нужно просто запомнить и привыкнуть, что если мы установили значение бита в ноль то значит мы его включили.Выставление битов при помощи программы AVRDUDE_PROG 3.3

Рассмотрим наиболее часто настраиваемые фьюз биты.

CKSEL

Чаще всего настраивается фьюзы CKSEL0, CKSEL, CKSEL2, CKSEL3 они настраивают частоту с которой работает тактовый генератор и его тип. Выставляя то или ной бит можно сделать 16 разных комбинаций. Но опять же нужно посмотреть в datasheet. С этими битами нужно быть осторожнее можно к примеру можно выставит биты таким образом что МК будет работать от внешнего генератора который подключается на ножки XTAL1 и XTAL2. И в случае его отсутствия, микроконтроллер станет «заблокирован»

По умолчанию большинство микроконтроллеров AVR настроены на работу от внутреннего источника тактов

SUT

Фьюзы SUT0 и SUT1 необходимя для настройки режимов старта тактовых генераторов. Довольно мудреные биты, если не правильно выставить эти биты то могут быть тормоза с запуском тактового генератора либо сбросы МК в момент полачи патания.

CKOPT

Наиболее часто используемый бит, он необходим для определения работы встроенного генератора для работы с кварцевым резонатором, он выставляет амплитуды сигнала на кварце.

OCDEN

Этот бит необходим для разрешения или запрета чтения данных из памяти микроконтроллера.

SELFPRGEN

При помощи этого бита мы можеи запретить или наоборот разрешить запись данных в память.

BODLEVEL

Этот фьюз бит устанавливает момент уровень напряжения питания при котором происходит рестарт микроконтроллера.

BODEN

Если выставить это бит то будет происходить контроль за питающим напряжением, другими словами включиться детектор недопустимого значения уровня напряжения питания.

BOOTRST

Отправная точка начала исполнения программы. Установка адреса с которого начинает работать исполняемая программ. Если это фьюз бит выставить то программа стартует с адреса области загрузчика

RSTDISBL

С этим битом нужно быть осторожным. Если не так выставить то можно вырубить вывод RESET, в результате чего больше не сможете программировать по ISP. Это бит преобразует вывод RESET в порт ввода-вывода. Не понятно зачем придумали этот бит, наверно на случай если не хватает выводов. Но как по мне то его лучше вообще не трогать.

BOOTSZ

Состоит из BOOTSZ1 и BOOTSZ0 выставляют размер области памяти записываемых программ

EESAVE

Этот бит предназначен для защиты памяти EEPROM от стирания. Если выставить этот бит то при очистке МК память EEPROM  останется не тронутой.

SPIEN

Это бит разрешает МК работать по интерфейсу SPI. У всех МК этот бит по умолчанию выставлен.

В приведенной ниже таблице fuse-биты микрокнтроллеров семейства ATtiny и ATmega. Знаком плюс указано наличие данного бита у МК.

Фьиз биты микроконтроллеров

Доктор фьюзов для AVR — РАДИОСХЕМЫ

Всем привет! Наверное у каждого, кто занимается или занимался прошивкой микроконтроллеров были случаи, когда вы неправильно зашивали фьюз-биты и тем самым приводили микроконтроллер в «залоченное» состояние. В этой статье я расскажу о том, как сделать AVR doctor. AVR doctor – это устройство, которое позволяет вернуть к жизни микроконтроллер с неправильно прошитыми фьюзами. Идея собрать его появилась у меня после того, как испортил 3 микроконтроллера ATtiny2313. Выбросить их было жалко, поэтому и решил их «вылечить».

Схема доктора фузов

Вот принципиальная схема данного устройства:

Итак, приступим к сборке.

1) Печатная плата

Так как дорожки на плате не очень узкие, можно изготовить плату по технологии ЛУТ. Я так и сделал, но принтер у меня печатает не очень хорошо, поэтому получилось не совсем удачно. На фото процесс изготовления платы.

Сборка устройства

Для сборки нам понадобится:

1. Резисторы: 

10к-1шт.
4,7к-2шт.
1к-19шт.
330 Ом – 1шт.

2. Конденсаторы:

100 мкФ 16в. – 1шт.
10 мкФ 16в. – 1шт.
10 нФ — 1шт.

3. Транзисторы:

BC547 – 1шт.
BC557 – 2шт.

4. Светодиоды – 2 шт. (красный и зеленый)

5. Панели под микроконтроллеры

40 выводов – 1шт.
28 выводов – 2шт.
20 выводов – 1шт.

6. Кнопка 4-х контактная – 1 шт.

7. Терминальный блок на 2 контакта – 1шт.

8. Стабилизатор напряжения 7805 в корпусе ТО-220  – 1 шт.

Вот собственно и все детали. Можно приступать к сборке АВР доктора.

Первым делом, нужно залудить контактные площадки на плате. Я обычно покрываю слоем припоя всю плату, так надежнее. Следует внимательно осмотреть плату на обрыв дорожек и другие дефекты. После того, как залудили плату, её нужно обмыть от флюса. Для этого можно воспользоваться водой с мылом или моющим средством. Если флюс не отмывается или вы использовали канифоль, следует промыть плату ацетоном или спиртом. Если нет не того, не другого, можете промыть плату перекисью водорода или на крайний случай растворителем. (при использовании растворителя, плата в дальнейшем будет иметь не очень приятный запах).

Когда все элементы впаяны, нужно еще раз промыть плату. После того как она высохнет, возьмите увеличительное стекло и внимательно осмотрите плату. Я иногда нахожу на плате сопли и непропаянные места. Если вы устраните все найденные дефекты до первого включения платы, вы можете избежать неприятностей. Вот так выглядит готовая плата:

Прошивка микроконтроллера

Следующим этапом будет прошивка микроконтроллера. Для этого вам нужно иметь:

1. Микроконтроллер ATmega 8
2. Программатор для AVR микроконтроллеров.

Чтобы прошить микроконтроллер нужно иметь программатор и компьютер с соответствующим программатору ПО. Я использую AVR Studio 4. Прошивку оставлю в архиве вместе с печатной платой и принципиальной схемой. 

Фьюз-биты нужно установить следующим образом:

Lock Bits = 0x 3F; High Fuse = 0x D1; Low Fuse = 0x E1; Ext. Fuse = 0x 00

Если микроконтроллер успешно прошит, можно приступать к разблокировке микроконтроллеров. Для этого вставьте прошитую атмегу в панельку возле светодиодов. А «залоченный» мк вставьте в соответствующую ему пустую панельку. Далее нужно подключить питание к плате через терминальный блок, который вы припаяли. Напряжение следует подавать 6-12 вольт, иначе плата не запуститься. Когда питание подключили загорится красный светодиод (если конечно вы все правильно собрали).

Если светодиод горит, то нажимайте на кнопку. Должен загореться зеленый светодиод, а красный погаснет. Если все так и произошло, то поздравляю – плата собрана правильно и вы разблокировали микроконтроллер. 

Теперь несколько слов о джампере, который стоит на плате. Если вы поставите на него перемычку, то при разблокировке МК также очиститься его память, то есть удалиться прошивка. Если же перемычки не будет — прошивка сохраниться.

Если при нажатии на кнопку не произошли действия описанные выше, то что-то пошло не так как нужно. Причина может быть в том, что вы ошиблись при сборке платы или прошивке атмеги. Также причина может быть в том, что микроконтроллер, который вы хотите восстановить, неисправен. Дополнительная информация — на форуме. Всем удачи!

Как установить предохранители AVR — PocketMagic

В большинстве своих проектов, связанных с микроконтроллерами, я пытаюсь описать все подробно, но я просто понял, что не уделял достаточно внимания тому, чтобы показать, как настроить плавкие вставки AVR, чтобы AVR работал с различными внешними кристаллами, 8 МГц, 16 МГц, и т.д. Я в основном работаю с мегаконтроллерами (atmega8, atmega16, atmega128, atmega168, atmega328p), но информация в этой статье применима ко всем другим микроконтроллерам AVR.

Аппаратные средства

Для установки плавких вставок вы можете использовать тот же инструмент, что и для записи.шестнадцатеричный. В моем случае это мой надежный программатор USBAsp USB, который отлично работает!

Программные средства

Здесь все немного сложнее. С одной стороны, вам нужно программное обеспечение, которое работает с USBAsp, но с другой стороны, вам необходимо правильно вычислить значения fusebit, которые будут запрограммированы в вашем AVR.
Для первого использую Winavr. Если работа с инструментом командной строки кажется вам сложной, рассмотрите возможность использования альтернатив, таких как Extreme burner.
Для вычисления плавких вставок существует довольно много онлайн-страниц, которые помогут вам достичь цели в несколько простых шагов: здесь или здесь.Подойдет любой из этих двух. Зайдя на одну из этих страниц, вы должны выбрать AVR, для которого нужно запрограммировать плавкие вставки, после чего появятся несколько таблиц с явно сложными настройками:

Чтобы помочь вам начать работу, вот несколько деталей, которые вы должны знать:
Выбор часов
Управляет тактовой частотой чипа. В раскрывающемся меню отображается большой список параметров, но внимательно прочитав их, вы быстро увидите, что все они упоминают источник тактовой частоты и запуск часов.Неправильные настройки часов могут сделать ваш AVR непригодным для использования. Если это произойдет, обратитесь к врачу Fusebit ниже, чтобы узнать, как сбросить предохранители и «оживить» ваш AVR.
Источник тактовой частоты содержит следующее: внешняя тактовая частота
, внутренняя тактовая частота 8 МГц, внутренняя тактовая частота 4 МГц, внутренняя тактовая частота 128 кГц, внешний кристалл (0,4-0,9 МГц), внешний кристалл (0,9–3,0 МГц), внешний кристалл (3,0 МГц). — 8,0 МГц) или внешний кристалл (8,0 МГц +)
Тактовая частота при запуске может быть одной из следующих:
14CK + 0 мс, 14CK + 4 мс, 14CK + 65 мс.
Внешние часы означает, что прямоугольный сигнал вводится на вывод CLOCK-IN с помощью микросхемы, генерирующей часы. Это редкость, и обычно она вам не понадобится.
Internal Clock настраивает AVR на использование внутреннего генератора, который не очень точен, но подходит для большинства проектов, не требующих точной синхронизации. Вы должны знать, что эти часы зависят от температуры и напряжения источника питания. Вы можете выбрать частоту 8 МГц, 4 МГц или 128 кГц. Тактовая частота 128 кГц предназначена для приложений с очень низким энергопотреблением, где низкая скорость помогает экономить электроэнергию.Используя внутренние часы, вам не нужно подключать кристалл, поэтому мы можем использовать выводы XTAL1 и XTAL2 для различных других целей.
Внешний кристалл используется, когда вам нужна особая тактовая частота, например, 8 МГц или 12 МГц, или высокоточные часы, которые не будут меняться в зависимости от температуры или колебаний напряжения источника питания. В этом случае необходимо подключить внешний кварцевый резонатор или генератор.
Время запуска — это короткая задержка, используемая для приостановки часов на заданное время при самом первом включении питания.На всякий случай выберите самую длинную настройку 14CK + 65 мс, если вы точно не знаете, что ваши настройки должны быть другими.
Выход тактового сигнала (доступен только для некоторых AVR) генерирует прямоугольный сигнал той же частоты, что и входной тактовый сигнал (внутренний, внешний, кварцевый и т. Д.) На заданном контакте (D2, B0 и т. Д.). Это полезно, если вы отлаживаете тактовую частоту или хотите использовать часы для управления другим чипом.
Clock Divide (доступно только для некоторых AVR), заставляет чип делить тактовую частоту на 8.Так что, если источник тактовой частоты установлен на внутреннюю частоту 8 МГц и у вас установлен предохранитель, то вы действительно будете работать на частоте 1 МГц. По умолчанию это включено.
Отключение сброса , превращает вывод сброса в обычный вывод вместо специального вывода (как он установлен по умолчанию). Если этот предохранитель включен (Reset Disabled), вы больше не сможете программировать чип с помощью ISP. Будьте осторожны с этой опцией и никогда не включайте ее, если вам действительно не нужна одна дополнительная булавка. Если вы установили предохранитель по ошибке и больше не можете получить доступ к AVR, обратитесь к врачу Fusebit, чтобы узнать, как сбросить предохранители и «оживить» ваш AVR.
Обнаружение пониженного напряжения Предохранители устанавливают пороговое значение напряжения для цепи защиты от пониженного напряжения. «Понижение напряжения» происходит, когда напряжение падает, и радиочасы могут перестать работать: напряжение питания слишком низкое для надежной работы на заранее заданном уровне. Пример: ATtiny2313 может работать так же быстро на частоте 20 МГц, но только при напряжении питания от 4,5 до 5,5 В. Если напряжение упадет ниже 4,5 В, AVR может вести себя нестабильно, стирая или перезаписывая ОЗУ и EEPROM, он также может запускать случайный фрагмент флеш-программы, все в одном действии с непредсказуемыми результатами, ничего, что вы бы хотели, чтобы ваше оборудование делать.Чтобы держать его под контролем, установите пониженное напряжение на 4,3 В. Если напряжение упадет ниже этого порога, микросхема выключится, пока напряжение не вернется. Затем он сбросится и начнется заново. Если микросхема предназначена для работы при 5 В, установите пониженное напряжение на 4,3 В. Если микросхема может работать до 3,3 В, вы можете установить снижение напряжения на 1,8 В. Если чип является «совместимым с низким напряжением», например attiny2313V (который может работать до 1,8 В, если он работает на частоте 4 МГц или меньше), то вы можете установить снижение напряжения на 1,8 В. Вы можете прочитать больше в даташите.
По умолчанию этот параметр отключен. Если ваш AVR использует загрузчик или EEPROM, вы должны установить BOD для безопасности!
Программирование SPI (предохранитель SPIEN) , если этот предохранитель не активирован, часть должна быть запрограммирована с использованием высокого напряжения, и интерфейс SPI не будет использоваться (поэтому USBASP для вас не будет). Будьте осторожны при отключении этого предохранителя, так как без программатора высокого напряжения ваш AVR может выйти из строя. Также обратитесь к врачу Fusebit ниже, чтобы узнать, как сбросить предохранители и «оживить» ваш avr.

В результате тщательного выбора настроек FUSEBIT вы получите несколько чисел в HEX, представляющих НИЗКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, ВЫСОКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, а для некоторых АРН — РАСШИРЕННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ.
Чтобы установить их с помощью AVRDUDE (WinAVR) или Extreme Burner, см. Примеры ниже:

Примеры

Настройки ATMega8 по умолчанию : внутренний генератор 1 МГц
avrdude Синтаксис:

avrdude -p atmega8 -c usbasp -U lfuse: w: 0xE1: m -U hfuse: w: 0xD9: m
 

Extreme burner

Как видите, номера lfuse и hfuse совпадают (0xE1 и 0xD9).Чтобы сэкономить на длине статьи и повысить удобочитаемость, я покажу только настройки AVRdude, а вы можете легко вставить эти числа в Extreme Burner для тех же результатов.

ATMega8, внешний кристалл, 8 МГц

avrdude -p atmega8 -c usbasp -U lfuse: w: 0xDC: m -U hfuse: w: 0xD9: m
 

ATMega8, внешний кристалл, 16 МГц

avrdude -p atmega8 -c usbasp -U lfuse: w: 0xFF: m -U hfuse: w: 0xC9: m
 

ATMega128 по умолчанию

avrdude -p atmega128 -c usbasp -U lfuse: w: 0xE1: m -U hfuse: w: 0x99: m
 

Внешние кварцевые предохранители ATMega128 16 МГц

avrdude -p atmega128 -c usbasp -U lfuse: w: 0xFF: m -U hfuse: w: 0x89: m
 

Предохранители по умолчанию ATMega168, внутренний генератор на 1 МГц

avrdude -p atmega168 -c usbasp -U lfuse: w: 0x62: m -U hfuse: w: 0xDF: m -U efuse: w: 0x1: m -U lock: w: 0xFF: m
 

ATMega168, внешние кварцевые предохранители 16 МГц

avrdude -p atmega168 -c usbasp -U lfuse: w: 0xdf: m -U hfuse: w: 0xDF: m -U efuse: w: 0xF9: m -U lock: w: 0xFF: m
 

Стандартные предохранители ATMega328p, внутренний генератор 1 МГц

avrdude -p atmega328p -c usbasp -U lfuse: w: 0x62: m -U hfuse: w: 0xD9: m -U efuse: w: 0x7: m -U lock: w: 0xFF: m
 

ATMega328p, внешний кристалл, 3-8 МГц

avrdude -p atmega328p -c usbasp -U lfuse: w: 0xdc: m -U hfuse: w: 0xDF: m -U efuse: w: 0xFF: m -U lock: w: 0xFF: m
 

Настройки внешних кварцевых предохранителей ATMega328p 16 МГц

avrdude -p atmega328p -c usbasp -U lfuse: w: 0xdf: m -U hfuse: w: 0xDF: m -U efuse: w: 0xF9: m -U lock: w: 0xFF: m
 

Доктор Фусебит

Fusebit Doctor, разработанный manekinen, представляет собой устройство для ремонта неисправных AVR семейства ATmega и ATtiny путем записи правильных предохранительных битов по умолчанию.Наиболее частыми причинами выхода из строя AVR являются неправильные настройки источника синхронизации (предохранители CKSEL), отключенное программирование SPI (предохранитель SPIEN) или отключенный вывод сброса (предохранитель RSTDISBL). В этой схеме используется метод параллельного и последовательного программирования высокого напряжения: HVPP = параллельное программирование высокого напряжения и HVSP = последовательное программирование высокого напряжения. Устройство
Manekinen поставляется с базой данных поддерживаемых микросхем, хранящейся в основном микроконтроллере платы, которая используется для распознавания неисправных микросхем и восстановления их исходных настроек.Для этого нам нужно только вставить их в правильную розетку и нажать кнопку СТАРТ. Так легко. Поскольку все ресурсы проекта были любезно предоставлены автором, я построил свою собственную плату для ремонта некоторых из своих неисправных микросхем.

У одного из моих atmega328p были неправильные настройки fusebit из-за некоторых сложностей при написании прошивки. Чтобы оживить его, я вставил его в розетку AVR Doctor и нажал кнопку START.Практически сразу же загорелся ЗЕЛЕНЫЙ светодиод, и «пациент» был вылечен. Так просто.

PCB, схемы и прошивка доступны здесь или здесь.