104-Прошивка любого Hex-файла в Arduino при помощи штатного загрузчика (Bootloader). — GetChip.net
Давайте немного отвлечемся от создания нашего робота и поговорим о том, как мы будем записывать прошивку в Arduino.
Нас, прежде всего, интересуют три платы Arduino:
— Arduino Uno – как самый распространенный вариант
— Arduino Nano – компактный вариант, удобный для применения в небольших конструкциях
— Arduino Pro Mini – дешевый компактный вариант без встроенного USB-UART преобразователя (для работы с ним понадобится внешний USB-UART преобразователь), но удобный в случае применения сети устройств.
Во всех вышеописанных платах используется микроконтроллер ATmega328 (в более старых версиях ATmega168).
Atmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega48A-48PA-88A-88PA-168A-168PA-328-328P_datasheet.pdf (8096 Загрузок)Одной из главных причин выбора платы Arduino для проекта робота была возможность записывать прошивку устройства в МК не применяя программатора и каких либо дополнительных устройств. Все что нужно для прошивки микроконтроллера Arduino – это стандартный USB шнур (который входит в комплект Arduino).
Это значит, если Вы имеете Ардуину – Вы имеете любое устройство ZiChip!
Запись программы в МК через USB происходит через специальный загрузчик (Bootloader), который записан в МК при изготовлении платы. Вообще, загрузчик предназначен для работы со своим специальным программным обеспечением Arduino IDE, но в случае, когда необходимо прошить в Ардуину что-то постороннее (свой Hex-файл), есть программки позволяющее это реализовать.
Начнем, конечно, с моей программы загрузчика
GC-Uploader
Программа интересна тем, что выбранный HEX-файл будет заливаться в Ардуину автоматически после каждого его изменения. Это удобно, так как при разработке проекта каждая компиляция (обновление хекса) будет инициировать прошивку Ардуины — Вам ничего не придется делать самому! Кроме того в программе есть и ручной режим прошивки.
Следующая — маленькая и удобная
XLoader (Arduino HEX uploader)
Программка имеет аскетичный интерфейс и работать с ней предельно просто:
— подключаем Arduino в USB-порт (отдельного питания не нужно)
— выбираем Hex файл
— выбираем тип Вашего Arduino
— выбираем COM порт, который создался при подключении Arduino к USB (скорость порта автоматически подставится при выборе типа Arduino)
Это все! Ничего сложного. Прошивка через несколько секунд будет записана в МК и автоматически запустится. Один минус – программа никак не сообщает о том, что прошивка уже записана, но это можно увидеть по прекращению мерцания светодиодов RXD и TXD на Ардуине.
XLoader использует для записи прошивки AVR Dude и в качестве протокола программирования используется STK500. Но, похоже, в настройках AVR Dude, произведена коррекция, так как использование стандартного AVR Dude с такими же настройками не дает результатов.
Автоматизация XLoader.
При разработке ПО для микроконтроллера производится очень много прошивок и всегда нужно стремиться автоматизировать этот процесс после сборки проекта — это экономит время и нервы. В данном случае автоматизация усложнена, так как программа не показывает командную строку для AVR Dude (разве что подбирать опытным путем), но некоторое упрощение процесса возможно. Делается это следующим способом – после первой прошивки не закрываем окно программы (COM порт после прошивки программа отпускает) и после следующей сборки проекта просто жмем кнопку «Upload». Конечно, сборка должна осуществляться в один и тот же Hex-файл.
Еще одна программка
ARP Uploader (Arduino Hex Uploader and Programmer)
Как и предыдущая, программка имеет простой интерфейс.
Процесс прошивки тот же:
— подключаем Arduino в USB-порт (отдельного питания не нужно)
— выбираем Hex файл
— выбираем тип Вашего Arduino
— выбираем COM порт
— жмем Upload
Программа при записи открывает дополнительные окна и визуально отображает свои действия, что позволяет следить за процессом записи.
При попытке прошить Arduino Nano программа отказывалась видеть МК. Причиной стала неправильная установка скорости COM порта. По умолчанию скорость стоит 19200, а нужно 57600. Скорость порта в программе не задается явно, она прописывается в строчке «AVR Dude Params» — поменяйте в ней значение 19200 на 57600.
Автоматизация ARP Uploader.
ARP Uploader как и XLoader работает через AVR Dude, но, в отличие от XLoader, показывает командную строку. Это дает возможность использовать AVR Dude напрямую в Make или Bat файле.
Дополнительные материалы.
Драйвера Arduino.
Считаю не лишним напомнить, что для связи Arduino с компьютером в последнем должны присутствовать драйвера. Оставляю здесь архив с драйверами для Arduino (включая и старые драйвера в Old_Arduino_Drivers.zip и драйвера для FTDI-чипа в папке «FTDI USB Drivers»
Arduino_drivers.zip (10015 Загрузок)Стали появляться недорогие китайские Ардуины с драйвером Ch440G
Загрузчики Arduino
Если Вы решите собрать свою плату Arduino (а сложного там ничего нет, фактически, это голый ATmega328 или ATmega168), Вам понадобится загрузчик Bootloader который должен содержать МК для работы со средой (или программками для заливки Hex-файлов). Конечно, Вам для записи Hex-файлов в чистый МК понадобится программатор и придется выставить фьюзы.
ATmegaBOOT_168_atmega328.zip (10749 Загрузок)
Для правильной работы нужно установить фьюзы следующим образом Low: FF High: DA Ext: 05
ATmegaBOOT_168_diecimila.zip (5337 Загрузок)
Фьюзы Low: FF High: DD Ext: 00
Схемы Arduino
Cхемы вышеописанных Ардуин.
Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf (9817 Загрузок)
ArduinoNano30Schematic.pdf (8790 Загрузок)
Arduino-Pro-Mini-schematic.pdf (7807 Загрузок)
Фьюзы установленные по умолчанию в Arduino (только с ATmega328)
Arduino Uno
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDE
Extended Fuse 0x05
Arduino Duemilanove or Nano w/ ATmega328
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDA
Extended Fuse 0x05
Arduino BT w/ ATmega328
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xD8
Extended Fuse 0x05
LilyPad Arduino
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDA
Extended Fuse 0x05
Arduino Pro or Pro Mini (5V, 16 MHz) w/ ATmega328
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDA
Extended Fuse 0x05
(Visited 142 963 times, 32 visits today)
Как залить hex файл в ардуино
Начиная с версии 0018, в Arduino IDE нет возможности сохранять .hex файл в папку с скетчем. Но не стоит отчаиваться — выход естественно есть)
Запускаем нашу Arduino IDE, и открываем наш «любимый» скетч, нажимаем Verify: 
Дальше, открываем проводник и пишем там %temp% и нажимаем Enter:
Находим там папки с именами buildXXXXXXXXXXXXXXX.tmp:
В каждой из этих папок будет куча файлов, нас интересует файл Blink.cpp.hex — это и есть наш скомпилированный Blink, который можно заливать на микросхему (или, скормить Proteus-у ))))
Примечание
Когда вы производите изменения с исходным текстом скетча, то папка buildXXXXXXXXX.tmp очищается автоматически, и вам надо заного нажать Verify, чтобы в ней появились файлы. На самом деле, даже удобно, если сделали изменения, но не сохранили — протеус, к примеру, начинает сразу кричать вопить, мол, файла то нету, куда файл дели)
Комментарий от RA3TOX
Для записи я использую программатор USBASP и программу AVRDUDE_PROG v.3.3.
Для микропроцессора с кварцем на 16 МГц фьюзы выставляются следующим образом:
Можно скомпилировать скетч для работы микропроцессора с внутренней синхронизацией (без кварцевого резонатора). Данные для этого проекта можно взять здесь: ArduinoToBreadboard.
Для микропроцессора без кварцевого резонатора фьюзы выставляются так:
Вы скачали драйвер, установили, но ардуино все равно не шьется. Проблема может быть как и с завода, так и по вине пользователя, это не суть важно. Что делаем. Переходим ко второму способу.
Но на всякий прикрепляю дрова для CP2102
Программатор требует установки драйверов, проблем с этим не у меня, не у других замечено не было, просто ставьте драйвер на CP2102, либо тот, который предлагает производитель.
Это обычный USBasp, самый распространённый программатор AVR микроконтроллеров. Стоит на али те же копейки.
Программатор имеет стандартный 10-ти контактный разъем, однако в комплекте можно купить переходник на 6-ти контактный. Его конечно можно изготовить и самому или подключить просто проводами, однако так значительно проще и удобнее.
Прошивка осуществляется не стандартным способом. Для начала идем в Инструменты>Программатор>USBasp
Далее Скетч/Загрузить через программатор.
Как и говорил, тут я описываю проблемы, с которыми столкнулся я. Этот программатор так же требует драйверов. Найти их не сложно. Однако связываясь с китайцами с целью экономии, нужно быть готовым к неожиданным поворотам. Лично я, при работе с этим программатором, столкнулся со следующей проблемой, которую когда-то описывал на радиокоте:
Над решением беды бился долго, и нашел лишь на забугорных форумах. И так:
1)По следующей ссылке скачиваем архив LibUSB-64bit.zip
2)Подключаем программатор к USB порту.
3)Распаковываем архив и переходим по пути куда распаковалиLibUSB-64bitlibusb-win32-bin-1.2.1.0inx86
4) Запускаем inf-wizard.exe
5)Жмем Next
6)Выбираем USBasp и жмем Next
7)Следующие поля заполняем таким образом:
vendor >product >mi (hex format) = оставить пустым
manufacturer name = VOTI
device name = USBasp
8 )Сохраняем сгенерированный файл по пути:
LibUSB-64bitlibusb-win32-bin-1.2.1.0inamd64 — если у вас 64-х разрядная система или
LibUSB-64bitlibusb-win32-bin-1.2.1.0inx86 — если 32-х разрядная
9)Жмем install now
10) Система уведомит, что драйвер не из проверенных источников. Жмем «Все равно установить»
11)Начнется установка драйвера. В процессе установки услышим звук отключения и подключения USB устройства. По окончанию установки жмем ОК.
Ещё несколько советов
Если на выводах RX и TX висит какое-то исполняющее устройство — ардуинка не прошьется. Сначала прошивайте, потом подключайте на эти выводы необходимое устройство.
На этом все, Надеюсь информация будет кому-то полезна.
Всем удачи в творчестве!
Некоторые проекты для Arduino распространяются не в виде файлов скетчей (*.ino), а в виде hex-файлов (*.hex). Я расскажу, как прошить такой файл в Arduino.
Получение hex-файла
Как получить hex-файл для своего проекта или скачанного скетча? Для получения hex-файла, соответствующего требуемому скетчу, необходимо открыть этот скетч (например, bike.ino) в Arduino IDE (я использую версию 1.6.6) и выбрать в меню Скетч (Sketch) команду Экспорт бинарного файла (Export Compiled Binary):
После этого происходит компиляция и в папке скетча появляются два hex-файла (для скетча bike.ino — bike.ino.eightanaloginputs.hex и bike.ino.with_bootloader.eightanaloginputs.hex):
Hex-файл имеет текстовый формат и состоит из строк вида
:100020000C94DF030C94DF030C94DF030C94DF03C8
Отличие этих двух файлов заключается в наличии в файле *.ino.with_bootloader.eightanaloginputs.hex загрузчика Arduino:
Прошивка hex-файла
Как же прошить имеющийся hex-файл? Сначала необходимо подключить прошиваемую плату (я использую Arduino Nano 3.0) к USB-порту компьютера и узнать COM-порт подключения. Номер порта можно посмотреть в Arduino IDE в меню Инструменты (Tools):
Для прошивки hex-файла *.ino.eightanaloginputs.hex (для рассматриваемого скетча — bike.ino.eightanaloginputs.hex) в микроконтроллер платы Arduino используется программа AVRDude — AVR Downloader-Uploader, предназначенная для прошивки микроконтроллеров AVR.
Для упрощения процедуры прошивки можно создать папку avrdude. Затем в эту папку следует скопировать файлы avrdude из папок Arduino IDE:
avrdude.exe и libusb0.dll (библиотека из проекта libusb-win32 https://github.com/libusb/libusb) — из папки Arduinohardware oolsavrin
avrdude.conf (конфигурационный файл) — из папки Arduinohardware oolsavretc
В результате в папке avrdude содержатся три файла:
В эту же папку следует скопировать прошиваемый hex-файл (в рассматриваемом примере — файл bike.ino.eightanaloginputs.hex).
В Arduino IDE версии 1.6.6 представлена программа avrdude версии 6.0.1
Затем в консоли требуется ввести команду:
-v : вывод подробной информации
-patmega328p : указание типа микроконтроллера
-c arduino : указание программатора — программатор, используемый Arduino IDE
-P com11 : указание номера COM-порта (COM11)
-b 57600 : указание скорости COM-порта (57600 бод)
-D : не выполнять очистку FLASH-памяти микроконтроллера.
-U flash:w:»bike.ino.eightanaloginputs.hex»:i : w — запись flash — во FLASH-память i — файла в формате Intel Hex
После ввода команды выполняется прошивка hex-файла в Arduino:
Готово!
Про Arduino IDE, загрузчики (bootloader), программаторы (avrdude.exe), фьюзы, HEX-файлы. В одном флаконе. Не претендуя на оригинальность.
РадиоКот >Статьи >Про Arduino IDE, загрузчики (bootloader), программаторы (avrdude.exe), фьюзы, HEX-файлы. В одном флаконе. Не претендуя на оригинальность.
Про Arduino IDE, загрузчики (bootloader), программаторы (avrdude.exe), фьюзы, HEX-файлы. В одном флаконе. Не претендуя на оригинальность.Для предметности разговора начну с картинки
Нет худа без добра (с).
Пока использовал заводские платы «Arduino UNO» и «Arduino MiniPRO», я не задумывался о том, как работает система в целом. Я просто писал код, нажимал кнопку «Вгрузить» и всё заливалось в микроконтроллер, далее МК, установленный на плате (ATmega328). В этом и заключается прелесть экосистемы «Arduino».
Сподвигла написать данный опус проблема. Никак мне удавалось залить исходную программу, далее СКЕТЧ, из Arduino IDE в нестандартный для неё МК «ATmega8L» с кварцем 8МГц стандартным способом, т.е. через USB-порт (на самом деле через преобразователь USB- UART). Это кратко. Теперь начну рассказывать, какую важную информацию я «наковырял» и как решил свою проблему.
Немного общей теории.
Для того, что бы залить (прошить, загрузить, UPLOAD) скетч в ATmega8L из Arduino IDE через USB-порт, нужен преобразователь, который преобразует информацию, передаваемую по USB-интерфейсу(каналу, дороге, линиям) в сигналы последовательного канала UART. Т.е. должны получиться определенные уровни сигналов – интерфейс (RS232, RS485) и определенные длительности сигналов (протокол).
Что бы принять информацию, поступающую в ATmega8L по UART (физически через выводы Rx, Tx) в МК должна быть ПРЕДВАРИТЕЛЬНО загружена программа, которая настраивает определенные выводы МК как Rx и Tx, и умеет обрабатывать полученную через них информацию. Эта программа называется ЗАГРУЗЧИК или по англицки BOOTLOADER.
(Отступление. ЗАГРУЗЧИКи бывают для разных интерфейсов и, соответственно, протоколов. Программа-программатор, заливающая информацию, должна соответствовать имеющемуся ЗАГРУЗЧИКу. И наоборот — прошитый ЗАГРУЗЧИК должен соответствовать управляющей программе-программатору. Грубо говоря — это «папа» и «мама» одного разъема. Очень часто для МК фирмы ATMEL «папой» является программа avrdude.exe).
Итак, посредством USBasp-платы и avrdude.exe я залил ЗАГРУЗЧИК в ATmega8L. Залитый ЗАГРУЗЧИК должен учитывать определенные физические характеристики МК. В моем случае это то, что МК работает с внешним кварцем на частоте 8МГц (в рамках данной статьи этой характеристики достаточно). Заливка ЗАГРУЗЧИКа происходит просто и жестко – как указал разработчик МК. Не залить HEX-файл (FIRMWARE) ЗАГРУЗЧИКа при минимальном количестве извилин, прямых руках, исправных деталях и правильном соединении просто невозможно.
А почему же тогда возникает проблема залить скетч? Ответ есть выше. Предварительно прошитый ЗАГРУЗЧИК должен соответствовать настройкам «программы-заливатору» (от слова «программатор») и, конечно же, преобразователю интерфейса (плате-программатору). Если идиот подключит два проводка от Rx и Tx ATmega8 к двум выводам разъема USB, то ничего не прошьется. Поэтому на платах-преобразователях останавливаться не буду. Единственно напомню, что ISP-программаторы — это программаторы «железа», которые работают на самом низком уровне и позволяют настраивать МК почти как угодно в пределах возможного.
Вот и нарисовался главный вопрос: Как определить, что имеющийся в МК ЗАГРУЗЧИК соответствует программе-программатору (в рамках данной статьи – Arduino IDE)? Если кратко – то никак!!! И не поможет вам ни осциллограф, ни анализатор. С помощью анализатора можно увидеть длительности каких-то сигналов и максимум, что можно определить – используемую ЗАГРУЗЧИКом скорость, если он будет что-нибудь выдавать по линии Tx. Но даже если скорость будет согласованная, а считанная информация читабельна, это не скажет нам ровным счетом ничего. Единственный способ подружить ЗАГРУЗЧИК в МК и «программу-заливатор» – это читать и следовать информации разработчика ЗАГРУЗЧИКа.
И вот здесь мы подходим к главному плюсу и недостатку одновременно Arduino IDE – дружелюбному интерфейсу для начинающего пользователя. Читай: скрытие всех системных настроек программы от пользователя.
Продолжаю. Итак, мы прочитали информацию от разработчика ЗАГРУЗЧИКа как прошивать его ЗАГРУЗЧИК и как потом загружать HEX-файлы в МК. НО СТОП! В Arduino IDE нет понятия «ЗАГРУЗЧИК», «HEX-файл». Здесь я вынужден прервать рассказ, вернуться к первой картинке и рассказать «с высоты птичьего полета» как устроена Arduino IDE.
1) Грубо говоря, программная платформа «Arduino IDE» предоставляет нам только убогий (для профи) и замечательный для экосистемы «Arduino» интерфейс для написания скетчев и легкой настройки (плата, порт, программатор). При нажатии кнопки «Проверить»(скетч) в дело вступает «наемный профессионал» — компилятор avr-gcc.exe, который преобразует нашу гениальную программу в вид, принимаемый программой-программатором – HEX-файл. Если скетч преобразовался (скомпилировался) и получился HEX-файл, то можно приступить ко второму шагу(смотри картинку1).
2) Запустить программу-программатор с определенными параметрами, что бы HEX-файл «скормить», например, через преобразователь USB-UART, ЗАГРУЗЧИКу МК. Из данной схемы видно, что если автор ЗАГРУЗЧИКа использует в качестве программы-программатора, например, классическую «дудку» (avrdude.exe), то нам вовсе необязательно мучится с настройками платформы «Arduino IDE», спрятанными в фиг знает каких файлах и фиг знает в каком формате. Мы можем просто написать свой bat(cmd, скрипт)-файл и запускать его как для компиляции проекта (avr-gcc.exe), так и для заливки HEX-файла в МК (avrdude.exe). А дальше процесс происходит практически на уровне железа.
3) Драйверы операционной системы преобразуют информацию так, что бы она была понятной подключенным USB-устройствам. В представленной схеме я показал два варианта:
4) 1-й вариант с USB-UART -преобразователем и МК с обязательным (5.1) ЗАГРУЗЧИКом. 2-й вариант с аппаратным USBasp-программатором и (5.2)МК (ЗАГРУЗЧИК не нужен, хотя может иметься).
Какие можно сделать выводы, глядя на представленную картинку?
1. НЕ НАДО устраивать танцы с бубном, если не происходит в Arduino IDE компиляция проекта. Заходим на сайт разработчика компилятора для требуемого МК (ATmega, ESP8266 и т.п.) и читаем, какая среда требуется для компиляции проекта, и с какими опциями надо запустить компиляцию. Часто это будет быстрее и проще, чем пытаться подружить Arduino IDE с нужным МК. Да, для этого надо обладать определенным уровнем знаний не на уровне электрика.
2. Тоже самое можно сказать и о случае, если не происходит заливка HEX-файла в МК через ЗАГРУЗЧИК. Вводим в командной строке рекомендуемую для данного ЗАГРУЗЧИКа команду и получаем результат. Если результат отрицательный, то почти сразу знаем куда «копать». Либо проблема с драйверами ОС, либо дохлая ножка Rx, либо косяк разработчика и на худой конец – проблема в ДНК пользователя.
Вроде всё, о чем я рассказал, есть в интернете, но часто для начинающего ардуинщика непонятно, нужна ли ему некая информация и как ею воспользоваться. Это как на первом курсе универа нас пичкают производными, интегралами, матрицами и у студента растет естественное чувство «А нафига нам это надо?». А потом какой-нибудь практик возьмет и покажет, как использовать для решения реальных задач эту «вышку». И наступает «дзен». Вдруг резко всё, что валялось в голове в виде ненужного хлама, раскладывается по полочкам и ты понимаешь, что стал ИНЖЕНЕРОМ.
К сожалению это не всё, что надо бы знать начинающему ардуинщику. Кое-что расскажу о ЗАГРУЗЧИКЕ (bootloader) подробней.
Что же надо знать о ЗАГРУЗЧИКе, что бы осознанно им пользоваться?
1)Размер загрузчика.
2)Область памяти, в которую он загружается.
3)Фьюзы, которые должны быть использованы с загрузчиком.
4)Скорость для UART.
5)Частоту МК, под которую рассчитан ЗАГРУЗЧИК.
6)Ну и конечно же, под какой МК рассчитан ЗАГРУЗЧИК.
7)Внешнее проявление работающего ЗАГРУЗЧИКа.
8)Критерий для запуска ЗАГРУЗЧИКА.
1) Загрузчик имеет некий размер. Есть МК, у которых мало памяти, и разместить ЗАГРУЗЧИК просто нет места. Или место есть, но не останется места для программы пользователя. Загрузчик – это все таки только программа-посредник для нашего удобства.
2) В МК ATmega Загрузчик может заливаться (условно говоря) в одну из 4х верхних областей Flash-памяти.
3) Соответственно фьюзами задаем область памяти МК, в которой находится ЗАГРУЗЧИК, что бы МК знал, с какого адреса запускать программу в МК после «Reset» или другого события.
4) В экосистеме «Arduino» используется ЗАГРУЗЧИК по UART. А для этого протокола важна скорость. Если Загрузчик настроен на одну скорость обмена информацией, а программа-программатор(avrdude.exe) на другую, то загрузки HEX-файла в память МК не произойдет.
5) МК может работать с разными тактовыми частотами. Чем ниже частота – тем меньше потребляемая мощность. Если залить ЗАГРУЗЧИК, не рассчитанный на используемую МК тактовую частоту, то как минимум будет проблема в несогласованной скорости UART. Т.е. скетч вряд ли загрузится в МК, а если ЗАГРУЗЧИК без контроля ошибок, то может загрузиться черт знает что.
6) Типов МК очень много. ЗАГРУЗЧИК для МК AVR не подходит для МК PIC. Проблемы могут возникнуть даже для одинаковых МК, но в разных корпусах.
7) Очень не мешает знать, как ведет себя загрузчик в МК без пользовательской программы. Вот получили вы посылку из Китая с Arduino ProMini и как узнать есть в ней загрузчик или нет? А если есть описание, то можно прочитать, что при подаче питания или сбросе должен 5 раз мигнуть желтый светодиод. Не мигает? Значит нет загрузчика или у вас проблемы с платой.
8) Вообще-то ЗАГРУЗЧИК может активизироваться (начать свою работу, прервав работу основной программы) не только по сигналу сброса, но любым другим способом, который реализовал разработчик, например, замыканием выв. 5 МК на землю.
А теперь переведем полученную информацию в практическую плоскость.
1) Как узнать размер ЗАГРУЗЧИКА, находящегося в МК?
Если речь о загрузчике, залитом в плату ардуино (читай в МК ATmega8/168/328), то можно прочитать с помощью программы-программатора, например, AVRDUDESS и платы-программатора USBasp, Flash-память и фьюзы BOOTSZ0 и BOOTSZ1. Открыв сохраненный HEX-файл текстовым редактором, можно увидеть в младших адресах код пользовательской программы, потом незанятую память (FF) и в самых верхних адресах памяти (см строку 225) код загрузчика с адреса 1C00 и до признака конца 01FF. Таким образом можно узнать длину загрузчика в байтах, а потом перевести в длину в словах.
2)Как узнать размер ЗАГРУЗЧИКА, который мы хотим разместить в МК?
Открываем в текстовом редакторе HEX-файл, в котором хранится интересующий нас загрузчик. Видим приблизительно такую куртинку
Здесь пояснения как понимать полученные цифры
3)Что будет, если залить загрузчик и неправильно выставить фьюзы BOOTSZ0 и BOOTSZ1?
Надо иметь ввиду, что не любой загрузчик способен перезаписать сам себя. Почему так? Этот вопрос выходит за рамки данной статьи. Более того, вопрос поставлен не «как перезаписать загрузчик в МК средствами платформы Arduino IDE?», а о первичной записи в новый МК загрузчика и установке конкретных фьюзов BOOTSZ0 и BOOTSZ1, предполагая, что остальные фьюзы установлены гарантированно правильно.
Итак, первый раз загрузчик всегда прошивается аппаратным программатором (ISP), поэтому выставим ли сначала фьюзы BOOTSZ0 и BOOTSZ1, а потом зальем ЗАГРУЗЧИК или наоборот, значения не имеет, так как ISP-программатор будет загружать данные по адресам, указанным в HEX-файле. Но вот потом, после Reset, ATmega8 начнет выполнение программы с адреса 000, если фьюз BOOTRST=1, независимо от BOOTSZ0 и BOOTSZ1
Из таблицы видно, что если Загрузчик разместим не с нужного адреса или неправильно установим фьюзы, то Загрузчик не запустится должным образом. Под должным образом я подразумеваю запуск нештатным способом за счет других ошибок, которые «исправляют» начальные ошибки. Например, залили в ATmega8 ЗАГРУЗЧИК длиной 510 слов с адреса E02, т.е. как фьюзы BOOTSZ1 и BOOTSZ0 не выставляй, а при сбросе ЗАГРУЗЧИК не запустится (не получит управление МК). Или прошили ЗАГРУЗЧИК размером в 1000 слов с адреса C00, но фьюзы BOOTSZ1 и BOOTSZ0 выставили в 0 и 1. Тогда при сбросе счетчик команд будет установлен в E00 и какой-то участок кода ЗАГРУЗЧИКа запустится, но такой запуск может привести к непредсказуемым результатам.
4)Что будет, если ЗАГРУЗЧИК от ATmega8 залить в ATmega328?
С одной стороны ATmega8 и ATmega328 выводно совместимы, с другой – у них разный объем памяти, а ЗАГРУЗЧИК всегда размещается в конце памяти (в старших адресах). Поэтому, если мы перекомпилируем исходник загрузчика для ATmega8 под ATmega328, то нельзя говорить о том, что мы пытаемся залить ЗАГРУЗЧИК от ATmega8 в ATmega328. Другое дело, если мы попытаемся HEX-файл с ЗАГРУЗЧИКом от ATmega8 залить в ATmega328. Здесь ответ однозначный – данные зальются вовсе не в конец памяти ATmega328, где должен располагаться ЗАГРУЗЧИК, а в область пользовательской программы и никогда штатным образом ЗАГРУЗЧИК не получит управление (не запустится).
И о результате осознания и конечном итоге.
Теперь я знаю, что ЗАГРУЗЧИК optiboot_flash_atmega8_UART0_57600_8000000L.hex из проекта MiniCore, который я хочу залить в свою ATmega8L зальется с адреса 1E00, т.е. займет сектор памяти 1FFF-1E00=1FF (512байт или 256 слов). Соответственно я должен установить (в ноль) три фьюза следующим образом: BOOTRST=0, BOOTSZ1=0 и BOOTSZ0=1 (см таблицу выше)
Залил с помощью программы AVRDUDESS и USBasp-программатора
Как я говорил выше, ЗАГРУЗЧИК и Программа-программатор – это мама и папа одного разъема. И коль я прошил ЗАГРУЗЧИК (маму), то теперь надо настроить «папу»-ArduinoIDE, которой я должен «рассказать» 1) скорость UART, 2)марку МК, 3)Частоту тактирования процессора МК (требуется для правильной компиляции, а не для загрузки), 4)Место, где лежит HEX-файл прошитого ЗАГРУЗЧИКА. Зачем? Не знаю.
Отредактируем файл boards.txt. В разных версиях ArduinoIDE он имеет разный формат!!!
1)Название платы для меню в ArduinoIDE задаётся в строке с «.name=», например: 328.name=ATmega328 или atmegang.name=Arduino NG or older
2)За выбор названия МК для меню отвечает строка вида «.menu.cpu.atmega8=», например: atmegang.menu.cpu.atmega8=ATmega8 или 8.build.mcu=atmega8
К сожалению, все параметры для всех версий ArduinoIDE описать невозможно. Поэтому я показал соответствующие разделы файла boards.txt двух версий. Думаю по образцу и подобию Вы сможете доработать свою версию ArduinoIDE под свои ЗАГРУЗЧИКИ.
Проверим теорию на практике, для чего:
1)Зальем посредством USBasp в ATmega8 (на беспаечной плате) с кварцем 16МГц штатный загрузчик из состава ArduinoIDE «ATmegaBOOT-prod-firmware-2009-11-07.hex» (размер файла 2,8кБ), загрузка с адреса 1C00. Разъемы от плат-программаторов USBasp и USB-UART от беспаечной платы отключать не буду, что бы не перепутать при подключении. Проще отсоединить/присоединить к программаторам, которые надо обязательно отсоединять. Устанавливаю фьюзы L=FF, H=C0. Отключаю USBasp, смотрю на светодиод, подаю питание. Несколько раз быстро мигнул и более не светится. Значит загрузчик работает. Теперь зальем скетч BLINK штатным способом. Подключаюсь USB-UART и светодиод начинает вести себя совсем по другому- раз в 8 сек светится. Запускаю ArduinoIDE 1.6.6.0, устанавливаю Arduino NG…, ATmega8, порт, программатор AVRISP mkII. AVRDUDE 6.0.1 выдает кучу всякой информации (у меня так настроено), скорость 19200. Скетч прошивается и сразу начинает выполняться. Т.е. провода, фьюзы, настройки выполнены правильно.
2)По такой же методике выполним заливку загрузчика optiboot_flash_atmega8_UART0_115200_16000000L.hex, переименовав в «01.hex» и положив в каталог optiboot (размер файла 1,34кБ), загрузка с адреса 1E00. Поэтому фьюзы L=FF, H=C2. После заливки загрузчика светодиод начинает мигать несколько раз в секунду. Без программаторов (только питание) не светится, т.е. загрузчик не выдает своего присутствия. Добавляю секцию в файл boards.txt
##############################################################
#поместите HEX-файл в каталог optiboot
a8_16MHz_E.name=atmega8 (16 MHz_ExtOsc_115k)
a8_16MHz_E.upload.tool=avrdude
a8_16MHz_E.upload.protocol=arduino
a8_16MHz_E.menu.cpu.atmega8.upload.maximum_size=7680
a8_16MHz_E.menu.cpu.atmega8.upload.maximum_data_size=512
a8_16MHz_E.upload.speed=115200
a8_16MHz_E.bootloader.unlock_bits=0x3F
a8_16MHz_E.bootloader.lock_bits=0x0F
a8_16MHz_E.menu.cpu.atmega8.bootloader.low_fuses=0xff
a8_16MHz_E.menu.cpu.atmega8.bootloader.high_fuses=0xc2
a8_16MHz_E.bootloader.tool=avrdude
a8_16MHz_E.bootloader.path=optiboot
a8_16MHz_E.bootloader.file=01.hex
a8_16MHz_E.build.mcu=atmega8
a8_16MHz_E.build.f_cpu=16000000L
a8_16MHz_E.build.core=arduino
a8_16MHz_E.build.variant=standard
a8_16MHz_E.build.board=AVR_NG
Прошиваю штатным способом. Светодиод при наличии USB-UART не светится. При отключении преобразователя и подаче питания начинает мигать, т.е. скетч запустился.
3)Когда попытался повторить вышеописанное для загрузчика optiboot_flash_atmega8_UART0_115200_8000000L.hex потерпел неудачу. Штатным способом скетч не заливался. После долгих танцев с бубном, на основании которых и появился данный трактат, пришел к выводу, что косяк разработчика, так как те же действия для optiboot_flash_atmega8_UART0_38400_8000000L.hex привели к загрузке скетча штатным способом. Кроме того, посмотрев файл boards.txt, нашел в нем ошибки, например:
###################
#### ATmega8/A ####
###################
8.name=ATmega8
8.upload.tool=avrdude
8.upload.protocol=arduino
8.upload.maximum_size=7680
8.upload.maximum_data_size=1024!!!!!!!!!!!!!!!! Ошибка
8.menu.clock.16MHz_external.bootloader.high_fuses=0xc4!!!!!!!!!!!!ошибка
И нет для 8МГц скорости 115200, а нерабочий HEX-файл есть. Вот и верь разработчикам.
Извините, что не могу привести отличия форматов файла boards.txt в разных версиях ArduinoIDE, так как этим вопросом не занимался. Попробовал сделать под имеющуюся версию по образцу и подобию – получилось. Глубже не «копал».
Спасибо за внимание. Буду рад, если кому-то мои исследования оказались полезными.
P.S. В последних версиях в конфигурацию (boards.txt) начали прописывать vid и pid. Видимо жаба душит итальянцев. Берегите старые версии ArduinoIDE. А то будет как с хромом – негде скачать старую версию.
P.S.2 При прошивке скетча в МК в сообщениях об ошибках ArduinoIDE, а правильнее сказать AVRDUDE, может упоминаться протокол STK500. В штатном режиме работы мы выбираем программатор AVRISP mkII. А в меню еще есть AVR ISP, Arduino ISP, Arduino as ISP. В русскоговорящем интернете я не встречал объяснения «на пальцах» зачем такое обилие типов программаторов в ArduinoIDE и главное, чем они отличаются и когда какой использовать. Поэтому чувствую себя как лох в хорошем ресторане, перед которым положили 5 ложек и 5 вилок…. И все смотрят только на меня. Кое-что я нашел на сайте microsin, но у автора есть проблема с обозначением объекта. Это как безобъектный праздник «день независимости». Независимости кого, от чего? Каждый волен понимать как хочет. И многие этим пользуются. Но в технике нужна однозначность. Попробую объяснить «на пальцах» как понял я. Если не прав, то прошу поправить.
Итак, AVRISP mkII это плата-программатор от AVR для своих микроконтроллеров серий ATtinyXX, ATmegaXX и других с последовательным (не UART ) интерфейсом ISP (4 сигнальных провода MOSI, MISO, SCK, GND) (режим последовательного программирования на основе интерфейса SPI). Интересно, зачем нужны эти два интерфейса ISP и SPI в одном программаторе? Так как обмен данными между AVRISP mkII и компьютером PC происходит через интерфейс USB, а плата-программатор AVRISP mkII построена на основе AVR-USB162, AVR-USB162MU, AVR-USB32U4 и других, то требуется прошивка для используемого МК. Firmware для программатора AVRISP mkII, распространяется свободно. Понятно, что количество типов МК растет и хотелось бы, что бы плата-программатор AVRISP mkII умел с ними работать. Соответственно надо дорабатывать прошивку AVRISP mkII. Но AVRISP mkII должен общаться не только с программируемым (целевым) МК, но и компьютером. Так вот этот набор «слов для общения» называют протоколом. И эти протоколы тоже развиваются (STK500, STK600. AVRISP mkII во многом совпадает с протоколом STK600). До сих пор вроде понятно, если вспомнить, что на плате Arduino UNO использовался преобразователь-программатор на основе ATmega8U2. Но всякое понимание улетучивается, когда вспоминаем, что платы Arduino продаются с прошитым в основной МК загрузчиком. И нет никакого ISP (MOSI, MISO, SCK, GND). Всё общение происходит по интерфейсу UART, и даже нет необходимости эмулировать сигналы ISP. Тогда при чем AVRISP mkII?
А вот если мы обратим свой взор на стартеркит STK500 (что это такое?), то увидим, что обмен между STK500 и PC происходит через интерфейс RS232 (PC COM-порт)(тот же UART, только уровни сигналов +/- 12в, а не 0-5в). При этом STK500 использует следующие настройки порта: 115.2kbps, 8 data bits, 1 stop bit, no parity. Интерфейс на выходе программатора STK500 – ISP и PP. STK500 и AVRISP поддерживают тактовые частоты ISP от 4 кГц до 1.8 МГц.
Про UART и загрузчик – ни слова. Так почему AVRISP mkII?
Файлы:
ATmega8 Addressing the Flash
распределение памяти в атмега8
ATmega8 фьюзы Заводские и как должно стать
ATmega8 зависимость частоты от напряжения питания
AVRDUDESS фьюзы
Последовательное программирование
преобразователь usb-uart
Штатный загрузчик от Ардуино
03.hex
01.hex
04.hex
FLASH память-RWW-NRWW
USBasp-atmega8A-pin
Эта статья в ворд-формате
Работа с представленными загрузчиками
проверенная Blink РАБОЧАЯ секция
проверенная Blink РАБОЧАЯ секция3
проверенная Blink РАБОЧАЯ секция1
сообщения при удачной заливке скетча новым загрузчиком на 16МГц
сообщения при удачной заливке скетча штатным загрузчиком
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
Где находятся файлы hex, скомпилированные Arduino?
Где Arduino IDE сохраняет двоичные файлы на Mac OS X?
arduinoПоделиться Источник IAmNaN 23 июля 2012 в 07:04
7 Ответов
49
В программном обеспечении Arduino: перейдите к файлу — > Настройки , а затем выберите Показать подробный вывод во время — > компиляция .
Наконец, когда вы будете компилировать, программа покажет вам много данных. В последних строках вы найдете путь 1 к файлу .hex .
1 каждый раз, когда путь меняется!
Поделиться uDalillu 25 июля 2012 в 16:25
27
Arduino 1.6.5 имеет новую команду: в меню Sketch выберите Export compiled Binary, затем Show Sketch Folder . Там это есть.
Поделиться Dirk 25 сентября 2015 в 12:40
6
Arduino IDE использует команду mktemp для создания временного каталога на Mac и Linux. Однако на Mac по умолчанию $TMPDIR env var не является /tmp/, как на Linux. На Mac он находится под /var/folders, и он генерируется случайным образом на boot. Это немного усложняет дело,но вот приемы, которые вы можете добавить в свой инструментарий (как псевдонимы, функции, скрипты shell и т. д.) чтобы помочь вам найти то, что вам нужно.
Чтобы найти файлы hex
find $TMPDIR -name \*.hex -exec ls -lrt {} \; #<-- you need that backslash before and space after the semicolon
Чтобы найти каталоги
ls -ldrt $TMPDIR/build*
NOTE: флаги ls r и t приводят к тому, что список будет «reverse» отсортирован по «time» соответственно. Это означает, что самые новые будут на дне.
Поделиться Bruno Bronosky 20 октября 2014 в 14:33
1
То, что сказал UDalillu. Этот трюк также работает на Windows. На XP он оказался в C:\Documents и Settings\Your_User_Name\Local Settings\Temp\buildxxxxx\ (номер xxx меняется для каждой сборки, выберите самую последнюю).
Поделиться CuriousMarc 26 декабря 2014 в 02:01
-1
Описанная веб-страница arduino http://arduino.cc/en/Hacking/BuildProcess
Во время «Verify» файл .hex записывается в /tmp (на Mac и Linux) или \Documents и Settings\\Local Settings\Temp (на Windows)
Я использую fedora19 64bit, и когда я проверяю свой /tmp, созданный каталог сборки является /tmp/build8102….tmp/
Поделиться adesst 17 января 2014 в 03:36
-1
Я сделал простой учебник здесь с изображениями
Поделиться vivek 10 января 2017 в 17:26
Поделиться Albert 11 февраля 2018 в 19:53
Похожие вопросы:
Arduino: как отладить файл hex в AVR Studio
При компиляции эскиза Arduino он создает файл .hex (хранящийся во временной папке). Когда я открываю этот файл в AVR Studio 4.18, он пытается начать работу в том месте, где нет кода. Что я должен…
Плагин CustusX: где находятся скомпилированные файлы .файлы пользовательского интерфейса хранятся и каково соглашение об именовании?
Для плагина для CustusX , который реализует GUIExtenderService, я хочу использовать файл конструктора Qt (.пользовательский интерфейс) для определения виджета. CMakeLists.txt уже имеет раздел с: #…
Где скомпилированные файлы typescript находятся в проекте Angular 2?
Я только начал изучать Angular 2. В учебниках, которые я следую, упоминается, что все скомпилированные файлы попадают в папку dist . Под скомпилированными файлами он подразумевал файлы typescript,…
Где находятся файлы gem?
Где находятся файлы gem ? Я новичок в rails и пытаюсь понять, как работает вся функциональность gem. Мой вопрос заключается в том, как я могу следовать установке gem, чтобы подтвердить установку gem…
Где находятся скомпилированные файлы JSP Java (*__jsp.java)?
Я получаю javax.servlet.jsp.JspException в одном из файлов jsp, которые пытается отобразить мой сайт ( survey.jsp ). Однако стек trace не дает мне конкретную строку в jsp, где он терпит неудачу, а…
Как декомпилировать файл .hex в C++ для Arduino?
У меня есть файл hex, который должен быть перенесен на чип Atmel , работающий на устройстве Arduino. Есть некоторые аспекты этого файла, которые я хотел бы изменить, прежде чем поместить его на мой…
Загрузчик Arduino Uno Rev3
Я хочу загрузить загрузчик arduino uno Rev3 boot на мой чип 328P. Я использую USB ASP и Extreme Burner. Я посмотрел на папку установки arduino, и есть несколько файлов Hex, доступных в разделе…
Загрузка файла Arduino hex с помощью avrdude
Мне нужно использовать avrdude из terminal, чтобы загрузить скомпилированный эскиз Arduino (.hex file) к моему Arduino Pro Mini 5V. я программирую Pro Mini board с FTDI 5V. когда я подключаю плату к…
как прочитать файл hex из arduino, используя порт USB?
у меня есть запрограммированная плата arduino (mega2560), и я хочу прочитать файл hex из этого, но я не могу добраться до порта ICSP. Есть ли способ прочитать hex или двоичный файл с платы arduino,…
RGB для Hex в Arduino эскизы
У меня есть функция, которая принимает 24 бит до 12 бит hex и печатает значение цвета на LCD. Если пользователь вводит значения RGB, как я могу преобразовать RGB в одну 24-битную строку hex? Я нашел…
104-Прошивка любого Hex-файла в Arduino при помощи штатного загрузчика (Bootloader). — GetChip.net
Давайте немного отвлечемся от создания нашего робота и поговорим о том, как мы будем записывать прошивку в Arduino.
Нас, прежде всего, интересуют три платы Arduino:
— Arduino Uno – как самый распространенный вариант
— Arduino Nano – компактный вариант, удобный для применения в небольших конструкциях
— Arduino Pro Mini – дешевый компактный вариант без встроенного USB-UART преобразователя (для работы с ним понадобится внешний USB-UART преобразователь), но удобный в случае применения сети устройств.
Во всех вышеописанных платах используется микроконтроллер ATmega328 (в более старых версиях ATmega168).
Atmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega48A-48PA-88A-88PA-168A-168PA-328-328P_datasheet.pdf (8096 Загрузок)Одной из главных причин выбора платы Arduino для проекта робота была возможность записывать прошивку устройства в МК не применяя программатора и каких либо дополнительных устройств. Все что нужно для прошивки микроконтроллера Arduino – это стандартный USB шнур (который входит в комплект Arduino).
Это значит, если Вы имеете Ардуину – Вы имеете любое устройство ZiChip!
Запись программы в МК через USB происходит через специальный загрузчик (Bootloader), который записан в МК при изготовлении платы. Вообще, загрузчик предназначен для работы со своим специальным программным обеспечением Arduino IDE, но в случае, когда необходимо прошить в Ардуину что-то постороннее (свой Hex-файл), есть программки позволяющее это реализовать.
Начнем, конечно, с моей программы загрузчика
GC-Uploader
Программа интересна тем, что выбранный HEX-файл будет заливаться в Ардуину автоматически после каждого его изменения. Это удобно, так как при разработке проекта каждая компиляция (обновление хекса) будет инициировать прошивку Ардуины — Вам ничего не придется делать самому! Кроме того в программе есть и ручной режим прошивки.
Следующая — маленькая и удобная
XLoader (Arduino HEX uploader)
Программка имеет аскетичный интерфейс и работать с ней предельно просто:
— подключаем Arduino в USB-порт (отдельного питания не нужно)
— выбираем Hex файл
— выбираем тип Вашего Arduino
— выбираем COM порт, который создался при подключении Arduino к USB (скорость порта автоматически подставится при выборе типа Arduino)
— жмем Upload
Это все! Ничего сложного. Прошивка через несколько секунд будет записана в МК и автоматически запустится. Один минус – программа никак не сообщает о том, что прошивка уже записана, но это можно увидеть по прекращению мерцания светодиодов RXD и TXD на Ардуине.
XLoader использует для записи прошивки AVR Dude и в качестве протокола программирования используется STK500. Но, похоже, в настройках AVR Dude, произведена коррекция, так как использование стандартного AVR Dude с такими же настройками не дает результатов.
Автоматизация XLoader.
При разработке ПО для микроконтроллера производится очень много прошивок и всегда нужно стремиться автоматизировать этот процесс после сборки проекта — это экономит время и нервы. В данном случае автоматизация усложнена, так как программа не показывает командную строку для AVR Dude (разве что подбирать опытным путем), но некоторое упрощение процесса возможно. Делается это следующим способом – после первой прошивки не закрываем окно программы (COM порт после прошивки программа отпускает) и после следующей сборки проекта просто жмем кнопку «Upload». Конечно, сборка должна осуществляться в один и тот же Hex-файл.
Еще одна программка
ARP Uploader (Arduino Hex Uploader and Programmer)
Как и предыдущая, программка имеет простой интерфейс.
Процесс прошивки тот же:
— подключаем Arduino в USB-порт (отдельного питания не нужно)
— выбираем Hex файл
— выбираем тип Вашего Arduino
— выбираем COM порт
— жмем Upload
Программа при записи открывает дополнительные окна и визуально отображает свои действия, что позволяет следить за процессом записи.
При попытке прошить Arduino Nano программа отказывалась видеть МК. Причиной стала неправильная установка скорости COM порта. По умолчанию скорость стоит 19200, а нужно 57600. Скорость порта в программе не задается явно, она прописывается в строчке «AVR Dude Params» — поменяйте в ней значение 19200 на 57600.
Автоматизация ARP Uploader.
ARP Uploader как и XLoader работает через AVR Dude, но, в отличие от XLoader, показывает командную строку. Это дает возможность использовать AVR Dude напрямую в Make или Bat файле.
Дополнительные материалы.
Драйвера Arduino.
Считаю не лишним напомнить, что для связи Arduino с компьютером в последнем должны присутствовать драйвера. Оставляю здесь архив с драйверами для Arduino (включая и старые драйвера в Old_Arduino_Drivers.zip и драйвера для FTDI-чипа в папке «FTDI USB Drivers»
Arduino_drivers.zip (10015 Загрузок)Стали появляться недорогие китайские Ардуины с драйвером Ch440G
Driver-Ch440G.zip (8286 Загрузок)
Загрузчики Arduino
Если Вы решите собрать свою плату Arduino (а сложного там ничего нет, фактически, это голый ATmega328 или ATmega168), Вам понадобится загрузчик Bootloader который должен содержать МК для работы со средой (или программками для заливки Hex-файлов). Конечно, Вам для записи Hex-файлов в чистый МК понадобится программатор и придется выставить фьюзы.
ATmegaBOOT_168_atmega328.zip (10749 Загрузок)
Для правильной работы нужно установить фьюзы следующим образом Low: FF High: DA Ext: 05
ATmegaBOOT_168_diecimila.zip (5337 Загрузок)
Фьюзы Low: FF High: DD Ext: 00
Схемы Arduino
Cхемы вышеописанных Ардуин.
Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf (9817 Загрузок)
ArduinoNano30Schematic.pdf (8790 Загрузок)
Arduino-Pro-Mini-schematic.pdf (7807 Загрузок)
Фьюзы установленные по умолчанию в Arduino (только с ATmega328)
Arduino Uno
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDE
Extended Fuse 0x05
Arduino Duemilanove or Nano w/ ATmega328
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDA
Extended Fuse 0x05
Arduino BT w/ ATmega328
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xD8
Extended Fuse 0x05
LilyPad Arduino w/ ATmega328
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDA
Extended Fuse 0x05
Arduino Pro or Pro Mini (5V, 16 MHz) w/ ATmega328
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDA
Extended Fuse 0x05
(Visited 142 963 times, 32 visits today)
104-Прошивка любого Hex-файла в Arduino при помощи штатного загрузчика (Bootloader). — GetChip.net
Давайте немного отвлечемся от создания нашего робота и поговорим о том, как мы будем записывать прошивку в Arduino.
Нас, прежде всего, интересуют три платы Arduino:
— Arduino Uno – как самый распространенный вариант
— Arduino Nano – компактный вариант, удобный для применения в небольших конструкциях
— Arduino Pro Mini – дешевый компактный вариант без встроенного USB-UART преобразователя (для работы с ним понадобится внешний USB-UART преобразователь), но удобный в случае применения сети устройств.
Во всех вышеописанных платах используется микроконтроллер ATmega328 (в более старых версиях ATmega168).
Atmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega48A-48PA-88A-88PA-168A-168PA-328-328P_datasheet.pdf (8096 Загрузок)Одной из главных причин выбора платы Arduino для проекта робота была возможность записывать прошивку устройства в МК не применяя программатора и каких либо дополнительных устройств. Все что нужно для прошивки микроконтроллера Arduino – это стандартный USB шнур (который входит в комплект Arduino).
Это значит, если Вы имеете Ардуину – Вы имеете любое устройство ZiChip!
Запись программы в МК через USB происходит через специальный загрузчик (Bootloader), который записан в МК при изготовлении платы. Вообще, загрузчик предназначен для работы со своим специальным программным обеспечением Arduino IDE, но в случае, когда необходимо прошить в Ардуину что-то постороннее (свой Hex-файл), есть программки позволяющее это реализовать.
Начнем, конечно, с моей программы загрузчика
GC-Uploader
Программа интересна тем, что выбранный HEX-файл будет заливаться в Ардуину автоматически после каждого его изменения. Это удобно, так как при разработке проекта каждая компиляция (обновление хекса) будет инициировать прошивку Ардуины — Вам ничего не придется делать самому! Кроме того в программе есть и ручной режим прошивки.
Следующая — маленькая и удобная
XLoader (Arduino HEX uploader)
Программка имеет аскетичный интерфейс и работать с ней предельно просто:
— подключаем Arduino в USB-порт (отдельного питания не нужно)
— выбираем Hex файл
— выбираем тип Вашего Arduino
— выбираем COM порт, который создался при подключении Arduino к USB (скорость порта автоматически подставится при выборе типа Arduino)
— жмем Upload
Это все! Ничего сложного. Прошивка через несколько секунд будет записана в МК и автоматически запустится. Один минус – программа никак не сообщает о том, что прошивка уже записана, но это можно увидеть по прекращению мерцания светодиодов RXD и TXD на Ардуине.
XLoader использует для записи прошивки AVR Dude и в качестве протокола программирования используется STK500. Но, похоже, в настройках AVR Dude, произведена коррекция, так как использование стандартного AVR Dude с такими же настройками не дает результатов.
Автоматизация XLoader.
При разработке ПО для микроконтроллера производится очень много прошивок и всегда нужно стремиться автоматизировать этот процесс после сборки проекта — это экономит время и нервы. В данном случае автоматизация усложнена, так как программа не показывает командную строку для AVR Dude (разве что подбирать опытным путем), но некоторое упрощение процесса возможно. Делается это следующим способом – после первой прошивки не закрываем окно программы (COM порт после прошивки программа отпускает) и после следующей сборки проекта просто жмем кнопку «Upload». Конечно, сборка должна осуществляться в один и тот же Hex-файл.
Еще одна программка
ARP Uploader (Arduino Hex Uploader and Programmer)
Как и предыдущая, программка имеет простой интерфейс.
Процесс прошивки тот же:
— подключаем Arduino в USB-порт (отдельного питания не нужно)
— выбираем Hex файл
— выбираем тип Вашего Arduino
— выбираем COM порт
— жмем Upload
Программа при записи открывает дополнительные окна и визуально отображает свои действия, что позволяет следить за процессом записи.
При попытке прошить Arduino Nano программа отказывалась видеть МК. Причиной стала неправильная установка скорости COM порта. По умолчанию скорость стоит 19200, а нужно 57600. Скорость порта в программе не задается явно, она прописывается в строчке «AVR Dude Params» — поменяйте в ней значение 19200 на 57600.
Автоматизация ARP Uploader.
ARP Uploader как и XLoader работает через AVR Dude, но, в отличие от XLoader, показывает командную строку. Это дает возможность использовать AVR Dude напрямую в Make или Bat файле.
Дополнительные материалы.
Драйвера Arduino.
Считаю не лишним напомнить, что для связи Arduino с компьютером в последнем должны присутствовать драйвера. Оставляю здесь архив с драйверами для Arduino (включая и старые драйвера в Old_Arduino_Drivers.zip и драйвера для FTDI-чипа в папке «FTDI USB Drivers»
Arduino_drivers.zip (10015 Загрузок)Стали появляться недорогие китайские Ардуины с драйвером Ch440G
Driver-Ch440G.zip (8286 Загрузок)
Загрузчики Arduino
Если Вы решите собрать свою плату Arduino (а сложного там ничего нет, фактически, это голый ATmega328 или ATmega168), Вам понадобится загрузчик Bootloader который должен содержать МК для работы со средой (или программками для заливки Hex-файлов). Конечно, Вам для записи Hex-файлов в чистый МК понадобится программатор и придется выставить фьюзы.
ATmegaBOOT_168_atmega328.zip (10749 Загрузок)
Для правильной работы нужно установить фьюзы следующим образом Low: FF High: DA Ext: 05
ATmegaBOOT_168_diecimila.zip (5337 Загрузок)
Фьюзы Low: FF High: DD Ext: 00
Схемы Arduino
Cхемы вышеописанных Ардуин.
Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf (9817 Загрузок)
ArduinoNano30Schematic.pdf (8790 Загрузок)
Arduino-Pro-Mini-schematic.pdf (7807 Загрузок)
Фьюзы установленные по умолчанию в Arduino (только с ATmega328)
Arduino Uno
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDE
Extended Fuse 0x05
Arduino Duemilanove or Nano w/ ATmega328
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDA
Extended Fuse 0x05
Arduino BT w/ ATmega328
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xD8
Extended Fuse 0x05
LilyPad Arduino w/ ATmega328
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDA
Extended Fuse 0x05
Arduino Pro or Pro Mini (5V, 16 MHz) w/ ATmega328
Low Fuse 0xFF
High Fuse 0xDA
Extended Fuse 0x05
(Visited 142 963 times, 32 visits today)
