如何使用和設(shè)置avr的熔絲

對(duì)AVR熔絲位的配置是比較細(xì)致的工作，用戶往往忽視其重要性，或感到不易掌握。下面給出對(duì)AVR熔絲位的配置操作時(shí)的一些要點(diǎn)和需要注意的相關(guān)事項(xiàng)。有關(guān)ATmega128熔絲位的具體定義和功能請(qǐng)查看本書(shū)相關(guān)章節(jié)，在附錄中將給出一個(gè)完整的匯總表。

(1)在AVR的器件手冊(cè)中，對(duì)熔絲位使用已編程(Programmed)和未編程(Unprogrammed)定義熔絲位的狀態(tài)，“Unprogrammed”表示熔絲狀態(tài)為“1”(禁止);“Programmed”表示熔絲狀態(tài)為“0”(允許)。因此，配置熔絲位的過(guò)程實(shí)際上是“配置熔絲位成為未編程狀態(tài)“1”或成為已編程狀態(tài)“0””。

(2)在使用通過(guò)選擇打鉤“√”方式確定熔絲位狀態(tài)值的編程工具軟件時(shí)，請(qǐng)首先仔細(xì)閱讀軟件的使用說(shuō)明，弄清楚“√”表示設(shè)置熔絲位狀態(tài)為“0”還是為“1”。

(3)使用CVAVR中的編程下載程序時(shí)應(yīng)特別注意，由于CVAVR編程下載界面初始打開(kāi)時(shí)，大部分熔絲位的初始狀態(tài)定義為“1”，因此不要使用其編程菜單選項(xiàng)中的“all”選項(xiàng)。此時(shí)的“all”選項(xiàng)會(huì)以熔絲位的初始狀態(tài)定義來(lái)配置芯片的熔絲位，而實(shí)際上其往往并不是用戶所需要的配置結(jié)果。如果要使用 “all”選項(xiàng)，應(yīng)先使用“read->fuse bits”讀取芯片中熔絲位實(shí)際狀態(tài)后，再使用“all” 選項(xiàng)。

(4)新的AVR芯片在使用前，應(yīng)首先查看它熔絲位的配置情況，再根據(jù)實(shí)際需要，進(jìn)行熔絲位的配置，并將各個(gè)熔絲位的狀態(tài)記錄備案。

(5)AVR 芯片加密以后僅僅是不能讀取芯片內(nèi)部Flash和E2PROM中的數(shù)據(jù)，熔絲位的狀態(tài)仍然可以讀取但不能修改配置。芯片擦除命令是將Flash和 E2PROM中的數(shù)據(jù)清除，并同時(shí)將兩位鎖定位狀態(tài)配置成“11”，處于無(wú)鎖定狀態(tài)。但芯片擦除命令并不改變其它熔絲位的狀態(tài)。

(6)正確的操作程序是：在芯片無(wú)鎖定狀態(tài)下，下載運(yùn)行代碼和數(shù)據(jù)，配置相關(guān)的熔絲位，最后配置芯片的鎖定位。芯片被鎖定后，如果發(fā)現(xiàn)熔絲位配置不對(duì)，必須使用芯片擦除命令，清除芯片中的數(shù)據(jù)，并解除鎖定。然后重新下載運(yùn)行代碼和數(shù)據(jù)，修改配置相關(guān)的熔絲位，最后再次配置芯片的鎖定位。

(7)使用ISP串行方式下載編程時(shí)，應(yīng)配置SPIEN熔絲位為“0”。芯片出廠時(shí)SPIEN位的狀態(tài)默認(rèn)為“0”，表示允許ISP串行方式下載數(shù)據(jù)。只有該位處于編程狀態(tài)“0”，才可以通過(guò)AVR的SPI口進(jìn)行ISP下載，如果該位被配置為未編程“1”后，ISP串行方式下載數(shù)據(jù)立即被禁止，此時(shí)只能通過(guò)并行方式或JTAG編程方式才能將SPIEN的狀態(tài)重新設(shè)置為“0”，開(kāi)放ISP。通常情況下，應(yīng)保持SPIEN的狀態(tài)為“0”，允許ISP編程不會(huì)影響其引腳的I/O功能，只要在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)，注意ISP接口與其并接的器件進(jìn)行必要的隔離，如使用串接電阻或斷路跳線等。

(8)當(dāng)你的系統(tǒng)中，不使用JTAG接口下載編程或?qū)崟r(shí)在線仿真調(diào)試，且JTAG接口的引腳需要作為I/O口使用時(shí)，必須設(shè)置熔絲位JTAGEN的狀態(tài)為“1”。芯片出廠時(shí)JTAGEN的狀態(tài)默認(rèn)為“0”，表示允許JTAG接口，JTAG的外部引腳不能作為I/O口使用。當(dāng)JTAGEN的狀態(tài)設(shè)置為“1”后，JTAG接口立即被禁止，此時(shí)只能通過(guò)并行方式或ISP編程方式才能將JTAG重新設(shè)置為“0”，開(kāi)放JTAG。

(9)一般情況下不要設(shè)置熔絲位把RESET引腳定義成I/O使用(如設(shè)置ATmega8熔絲位RSTDISBL的狀態(tài)為“0”)，這樣會(huì)造成ISP的下載編程無(wú)法進(jìn)行，因?yàn)樵谶M(jìn)入ISP方式編程時(shí)前，需要將RESET引腳拉低，使芯片先進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。

(10)使用內(nèi)部有RC振蕩器的AVR芯片時(shí)，要特別注意熔絲位CKSEL的配置。一般情況下，芯片出廠時(shí)CKSEL位的狀態(tài)默認(rèn)為使用內(nèi)部1MHz的RC振蕩器作為系統(tǒng)的時(shí)鐘源。如果你使用了外部振蕩器作為系統(tǒng)的時(shí)鐘源時(shí)，不要忘記首先正確配置CKSEL熔絲位，否則你整個(gè)系統(tǒng)的定時(shí)都會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。而當(dāng)在你的設(shè)計(jì)中沒(méi)有使用外部振蕩器(或某鐘特定的振蕩源)作為系統(tǒng)的時(shí)鐘源時(shí)，千萬(wàn)不要誤操作或錯(cuò)誤的把CKSEL熔絲位配置成使用外部振蕩器(或其它不同類型的振蕩源)。一旦這種情況產(chǎn)生，使用ISP編程方式則無(wú)法對(duì)芯片操作了(因?yàn)镮SP方式需要芯片的系統(tǒng)時(shí)鐘工作并產(chǎn)生定時(shí)控制信號(hào))，芯片看上去“壞了”。此時(shí)只有使用取下芯片使用并行編程方式，或使用JTAG方式(如果JTAG為允許時(shí)且目標(biāo)板上留有JTAG接口)來(lái)解救了。另一種解救的方式是：嘗試在芯片的晶體引腳上臨時(shí)人為的疊加上不同類型的振蕩時(shí)鐘信號(hào)，一旦ISP可以對(duì)芯片操作，立即將CKSEL配置成使用內(nèi)部1MHz的RC振蕩器作為系統(tǒng)的時(shí)鐘源，然后再根據(jù)實(shí)際情況重新正確配置CKSEL。

(11)使用支持IAP的AVR芯片時(shí)，如果你不使用BOOTLOADER功能，注意不要把熔絲位BOOTRST設(shè)置為“0”狀態(tài)，它會(huì)使芯片在上電時(shí)不是從Flash的0x0000處開(kāi)始執(zhí)行程序。芯片出廠時(shí)BOOTRST位的狀態(tài)默認(rèn)為“1”。關(guān)于BOOTRST的配置以及BOOTLOADER程序的設(shè)計(jì)與IAP的應(yīng)用請(qǐng)參考本章相關(guān)內(nèi)容。

5.1.2 ATmega128中重要熔絲位的配置

本小節(jié)把在一般情況下使用ATmega128時(shí)，幾個(gè)重要的熔絲位配置情況進(jìn)行說(shuō)明。

(1)熔絲位M103C。M103C的配置將設(shè)定ATmega128是以ATmega103兼容方式工作運(yùn)行還是以ATmega128本身的方式工作運(yùn)行。 ATmega128在出廠時(shí)M103C默認(rèn)狀態(tài)為“0”，即默認(rèn)以ATmega103兼容方式工作。當(dāng)用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)使芯片以ATmega128方式工作時(shí)，應(yīng)首先將M103C的狀態(tài)配置為“1”。

(2)CLKSEL0..3。CLKSEL0、CLKSEL1、 CLKSEL2、CLKSEL3用于選擇系統(tǒng)的時(shí)鐘源。有五種不同類型的時(shí)鐘源可供選擇(每種類型還有細(xì)的劃分)。芯片出廠時(shí)的默認(rèn)情況為 CLKSEL3..0和SUT1..0分別是“0001”和“10”。即使用內(nèi)部1MHz RC振蕩器，使用最長(zhǎng)的啟動(dòng)延時(shí)。這保證了無(wú)論外部振蕩電路是否工作，都可以進(jìn)行最初的ISP下載。對(duì)于CLKSEL3..0熔絲位的改寫需要十分慎重，因?yàn)橐坏└膶戝e(cuò)誤，會(huì)造成芯片無(wú)法啟動(dòng)，見(jiàn)上一小節(jié)第10點(diǎn)說(shuō)明。