TWINPICKS© In-System Programmer

Программатор TwinPicks предназначен для конфигурирования устройств программируемой логики (ПЛИС, PLD - programming logic device) фирмы ALTERA и микроконтроллеров AVRT фирмы ATMEL через адаптер ByteBlaster (Altera), подключаемый к параллельному LPT порту компьютера.

• Скачать дистрибутив программы (6952кб)

Мотивация

Необходимость в данной программе возникла при проектировании и отладке сигнальных процессоров, реализованных на микросхемах ПЛИС фирмы Альтера, в рамках исследовательских проектов лаборатории "Радиооптики" Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР). Программатор, поставляемый с QuartusIIT (Altera), не позволяет конфигурировать ПЛИС под управлением Windows 9x, при этом программы MBlaster и JRunner не имеют удобного графического интерфейса пользователя. Программатор TwinPicks призван объединить в себе функциональность программаторов MBlaster и JRunner и удобство графического интерфейса пользователя. В январе 2005 года добавлена возможность программирования AVR микроконтроллеров.

Исходный код

Проект TWINPICKS является результатом C++ реинженеринга программ MBlaster и JRunner, исходные коды которых являются открытыми (OSP - open source programming) и доступны на WEB узле фирмы Altera. Графический интерфейс пользователя (GUI - graphic user interface) сделан аналогично интерфейсу программатора AVRISP, поставляемого вместе с программой AVRStudio (Atmel). Исполняемый файл "TwinPicks.exe" скомпилирован в среде Borland C++BuilderT 6 (sp4).

Требования к системе

1. Операционная система: Windows 9x/ME, Windows NT/2000/XP.
2. Для работы в операционной системе Windows NT/2000/XP необходима установка драйвера ByteBlasterMVT.
3. Для инициализации параметров микроконтроллеров программа TwinPicks использует синтаксический анализатор (SAX2 parser) MSXML 3.0 SP4 (Microsoft).

Функциональные возможности

Программатор TwinPicks позволяет конфигурировать ПЛИС через последовательный интерфейсы: SP - serial programming и JTAG (Join Test Action Group). По интерфейсу JTAG доступны скан - регистры (BSR Boundary-Scan Register).
Программа принимает два типа файлов данных *.rbf (Raw binary file) и *.hexout (Intel hex file). В режиме JTAG возможно программирование и сканирование каскадно-соединенных ПЛИС, профиль соединения которых представляется файлом *.cdf (Chain definition file).

Список поддерживаемых устройств:

Программатор TwinPicks позволяет программировать AVR микроконтроллеры через последовательный интерфейс SPI. Возможность программирования через порт JTAG в настоящее время рассматривается, но реализация остается под большим вопросом из-за отсутствия времени.

Для микроконтроллеров AVR возможны два типа входных данных — бинарный (*.rbf) и текстовый (*.hex, *.eep). Если расширение файла не совпадает с выше названными расширениями, то считается, что файл бинарный.

Список поддерживаемых устройств определяется из директории описания устройств В AVRStudio 4.10 определены следующие микроконтроллеры:

Программа позволяет считывать память программ и данных микроконтроллеров и сохранять данные в бинарном (*.rbf) и текстовом (*.hex) форматах, отображает данные в текстовом виде (подобно FAR manager) и имеет функцию подсветки для файловых данных несовпадающих с данными ячеек памяти микроконтроллера.

Ограничения программы

1. В настройках программы добавлена функция выбора LPT порта, однако, в действительности эта функция будет реализована лишь при острой необходимости.
2. Не смотря на внушительные списки поддерживаемых устройств, частичная отладка программы осуществлялась на микросхемах серии Acex™ (EP1K100) и Cyclone™ (EP1C6). Из микроконтроллеров частичная проверка функциональности проводилась на устройствах AT90S8515, AT90S8535, ATmega16, ATmega32.
3. При сохранении данных в файле с расширением (*.hex) автоматически выбирается тип данных «04 Extended Linear Address Record» (см. Intel Hexadecimal Object File Format Specification Revision A, 1/6/88).
4. Чтение HEX-файлов записей типа ‘02’ Extended Segment Address Record производится в соответствии с Intel-овскими рекомендациями (вычисление адреса смещения по модулю 64К), что соответствует формату данных, формируемых Quartus II (Altera), но от части не совместимо с форматом данных AVR при размере данных более 64К (см. описание проблемы в AVReAL).
5. В связи с отказом Microsoft® в поддержке операционной системы Windows95 мне лично не удалось инсталлировать на Windows95 парсер MSXML3, соответственно программа не может загрузить список доступных микроконтроллеров в данной операционной системе. Если этот вопрос останется не разрешенным, то со временем будет предпринята попытка подключить сторонний XML Parser.
6. Исполняемый файл "TwinPics.exe" скомпилирован в режиме DEBUG, т.е. без оптимизации по скорости работы, файл включает множественные проверки на соответствие типов данных, их размер и допустимость диапазонов. Поскольку скорость обмена по LPT порту значительно ниже скорости работы (реакции) процессора, то замедление работы в режиме программирования практически не видно.
7. Параметры микроконтроллеров содержатся в т.н. “Partdescriptionfiles” – XML файлах, включенных в инсталляционный пакет. Partdescriptionfiles взят из AVRStudio™ 4.11. Если на компьютере установлена более старая версия AVRStudio™, то в настройках программатора TwinPics следует прописать путь именно к Partdescriptionfiles, инсталлированных в директории TwinPics.

Рекомендации

1. В связи с выше указанными ограничениями функциональности программы, я рекомендую первоначально сверить правильность работы программатора TwinPicks с программатором AVReAL (например, запрограммировать одним программатором, а сверить результат другим программатором). Можете присылать результаты тестов по e-Mail, или в конференцию, по результатам будет сформирован отдельный список протестированных микроконтроллеров.
2. В программе, в разделе Help>About… имеется ссылка на адрес электронной почты. Вопросы можно присылать на русском, немецком и английском языках.
3. Помимо алгоритмических ошибок (bugs, в настоящее время не выявлены), программа может содержать грамматические ошибки/неточности (интерфейс английский, интернационализация не планируется). Исправления и рекомендации приветствуются.
4. Программа имеет интуитивно понятный интерфейс, описание работы программы (Help) планируется выпустить в ближайшие дни.

Важное замечание

Проект TWINPICKS© является некоммерческим проектом и осуществляется только за счет личного энтузиазма автора. Программатор TwinPicks поставляется бесплатно и без каких-либо ограничений по времени и функциональности работы. Перед использованием данного программатора ознакомьтесь, пожалуйста, с лицензионным соглашением: LICENSE TERMS. ВСЮ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА ПОСЛЕДСТВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭТОГО ПРОДУКТА ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ ПРОГРАММЫ НЕСЕТ САМ.

Программатор ByteBlasterMV:

(Прислал Евгений Лисовой lisovy {at] id.ru)

Путаницы в интернете -- МОРЕ! Это чистокровный ByteBlasterMV (не BitBlaster, не ByteBlaster, не AVRISP, не ByteBlaster-II, а именно
ByteBlasterMV!!!!!!!). Что это там такое на транзисторе? У чистокровного ALTERA ByteBlasterMV должна присутствовать такая цепь, это детектор напряжения питания на TARGET-плате и соответственно на самом ByteBlasterMV. На плате я разместил 2 ISP разъема:

1. 6-пиновый -- распиновка ATMEL ISP-6
2. 10-пиновый -- распиновка ALTERA ISP-10 (а не ATMEL ISP-10), с целью стандартизации (чтобы были линии STAT# и XTAL1).

Также я установил USB-TypeB гдездо, это для подачи +5V как на ByteBlaster, так и на TARGET. Т.к. диодная развязка на Rectifier-ах 1N5818, то схеме не страшно питание как с TARGET, так и от USB, и падение напряжения крайне ничтожное.

Принципиальная схема

Разводка печатной платы

Фотографии программатора

(Еще не запаяны разъемы ISP-6 и ISP-10.)

• Скачать дистрибутив программы (6952кб)