Основное назначение клавиатуры — набор текста. Но её можно применить и для записи кода в микроконтроллер. Метод нетрадиционный, но может пригодиться, когда под рукой ничего другого нет. Или как развлечение с уже не годной для обычной работы клавиатурой. Ниже о том как это делать.
Примерная схема программатора:
ScrollLock задаёт уровень на входе RESET, CapsLock — на входе SCK, NumLock — на входе MOSI. Светодиод ( VD4 ) на выходе MISO используется для контроля входа в режим программирования. Детали отмеченные звездочкой(*) не обязательны.
Алгоритм программирования (для микроконтроллеров AT90 или ATmega):
1) Установить 0 на SCK и MOSI (включить CapsLock и NumLock). SCK должен быть в 0 до перехода RESET в 0.
2) Установить 0 на RESET (включить ScrollLock).
3) Сформировать, изменяя состояние SCK и MOSI (ScrollLock и NumLock), последовательность перевода контроллера в режим программирования.
4) Если светодиод на выходе MISO не светится — необходимо сформировать одиночный импульс на линии SCK и повторить последовательность (пункт 3).
Если за 32 попытки переход в режим программирования не произошел — кажется, что-то пошло не так. В случае успеха дальнейшее программирование происходит через ScrollLock и NumLock (SCK и MOSI). Внимательный и упорный гик может запрограммировать микроконтроллер вручную.
Почему это не работает?
Основная проблема при реализации такого программатора — собственная логика работы клавиатуры. Установка состояния светодиодов внешней программой соответствует результату в клавиатуре, но переходной процесс включения/выключения светодиодов — её личное дело. Ниже приведены осциллограммы реальных переключений:
Включение NumLock (CapsLock и ScrollLock включены).
Выключение ScrollLock (CapsLock и NumLock включены).
Можно сказать, что не все клавиатуры одинаково полезны для программирования микроконтроллеров. Из тех трех, что у меня были, только у одной светодиоды переключались независимо.
Что делать, если так не повезло с клавиатурой?
Все «переходные процессы» укладываются по времени в несколько микросекунд, а установка определенного уровня на SCK, MOSI и RESET происходит с задержкой более 1 мс. В таком случае сигналы для программирования могут быть выделены с помощью фильтра низких частот. Вот пример фильтра:
74HC14 — триггер Шмитта, он предназначен для формирования выходных уровней. Может быть заменен на аналоговый компаратор (например LM2901). В микроконтроллерах AVR входы имеют встроенный триггер Шмитта, что позволяет обойтись RC цепочкой, если выходные уровни 1 и 0 соответствуют необходимым.
В качестве примера. Клавиатура, ставшая программатором:
Комментарии (33)
Alexeyslav
15.12.2017 16:27Читеры, да…
Я когда-то вводил с помощью пары 155ИЕ7 и пары регистров и триггеров(автоинкрементация адреса) коды с 16-кнопочной клавиатуры в 537РУ10 в схему на основе Z80, где оная RAM была в качестве ПЗУ ибо УФ-стирателя для настоящих РФ-ок небыло.
rexen
15.12.2017 17:08Программирование клавиатурой?
Где-то я это уже проходил… МК-61 в школе!
tormozedison
15.12.2017 20:43Да вы мажор. У меня в ту пору "Электроника ИМ-11" была. Это был первый предмет, который я программировал в жизни.
da-nie
15.12.2017 20:58Вот тут как раз всё наоборот. :) Это у мажоров был «Электроника ИМ-11». Потому как инженер покупал именно калькулятор (ибо полезен в работе), а не дорогущую игрушку.
tormozedison
15.12.2017 21:15Мне её родители не покупали, а подарил знакомый мажор.
da-nie
16.12.2017 07:57Нифига себе, как вам повезло. :) Я на этот планетоход облизывался, глядя как с ним играют в магазине «Электроника» (там вообще чуть ли не толпа смотрела, как оно ездит по прилавку).
da-nie
15.12.2017 20:34Где-то я уже такое читал давным-давно.
VikTech Автор
16.12.2017 14:29«Мопед не мой», это точно :) Я только написал почему может не работать и как это исправить.
Psychosynthesis
15.12.2017 23:52Кайф. А какие МК ваша софтверная реализация поддерживает?
VikTech Автор
16.12.2017 14:44AVR и ATmega ( проверял на 2313 и mega8 ). По ссылке в публикации есть архив с программой и документацией. Можно помигать светодиодами на клавиатуре :)
Lucidus
16.12.2017 03:19Месье знает толк в извращениях (=
VikTech Автор
16.12.2017 14:53В каждой шутке есть доля шутки. Как решение проблемы «курицы и яйца» вполне годно.
И да, у меня есть вариант программатора через стерео выход :)
ploop
16.12.2017 20:38Сейчас уже проблема «курицы и яйца» давно неактуальна из-за доступности копеечных китайских программаторов, а вот в качестве обучающего материала — очень даже!
tronix286
Да фигня все это. Клавиатуры всякие… Читерство сплошное. ТУМБЛЕРЫ! Вот где будущее программирования микроконтроллеров!
ilyaplot
Провода и скрутки. И возможно же :)
svitoglad
Перфокарта наше все. :)
tormozedison
Э, не, с тумблерами возникает соблазн откопать старое параллельное ПЗУ, чтобы можно было одним махом передать сразу целый байт. Это слишком просто, вот где читерство.
tormozedison
А уж самое читерство — сделать своё ПЗУ из дешифратора адреса и матрицы диодов. Там вообще всё как на ладони видно, и ошибки в два счёта исправляются.
nochkin
Я недавно разобрал старый программатор для древних PROM чипов с пережиганием. Там как раз были «тумблеры» для адреса и один для данных. То есть, каждый бит надо отдельно жечь.
И, конечно, была «красная кнопка» для непосредственного прожига.
golf2109
на драгметаллы сдавали?
nochkin
К великому счастью, медь, олово и свинец не являются драгметаллами.