开启AVR的世界–STK600开发套件体验

相信很多初次接触开发板的用户都有这样的疑惑,究竟该如何选择一块适合自己的开发板?与此同时,自己心里也有一根标杆,抱着些许期待:首先,这套开发板还不能太落伍,至少目前到未来一段时间内存在广泛的市场应用空间;其次,价格不能太高,而且性能要有保证。对于初学者来说,要同时了解清楚这两点要求,确实有些为难,如果你有个精通开发板的良师益友,那你可以请教他,如果你没有,那不妨看看这篇文章,或许能带给你一些惊喜。

世界正以一种无可匹敌的气势飞速前进,从硬件大佬intel的51单片机(MCU)问世以来,单片机的概念正以星火燎原之势席卷全球,经过日新月异的发展,恩智浦、飞思卡尔、瑞萨、Microchip、阿特梅尔等一些著名半导体厂商脱颖而出、成为其中的佼佼者。今天我们就来聊聊关于Atmel的MCU,Atmel AVR微控制器。

何为AVR?Atmel AVR是一种基于改进的哈佛结构、8位~32位精简指令集(RISC)单片机,并且是首次采用闪存作为数据存储介质的单芯片单片机之一。众所周知,现今基于ARM内核的MCU数不胜数,一提到MCU,可能第一个想法便是基于ARM Cortex-X的MCU,即使不存在视觉疲劳,也快有想法疲劳了。因此,今天我们就来了解一款不同的,基于AVR微控制器的开发套件--STK600。

STK600开发套件特性

爱板网评测过众多形式各异的开发板,但仅以包装来看,STK600开发套件确实威武霸气,用现在的术语来表达就是所谓的高端、大气、上档次。

开启AVR的世界--STK600开发套件体验

不过打开包装后没有想象的那么多的板卡和配件,相比包装盒子,没有太大的惊喜

开启AVR的世界--STK600开发套件体验

  • STK600评估板
  • ATmega2560设备板
  • 两根I/O口和并行模式编程的10芯线缆
  • 1根在线系统编程的6芯线缆
  • 4跟UART和DATAFLASH两芯连接线缆
  • DC电源线
  • 一张Atmel CD-ROM
  • 两套螺丝螺母,一套卡扣

这里需要说明的是,STK600评估板是整个开发套件的主控制板,而设备板默认配备的是ATmega2560。但是可以根据需要另外购买ATMEL 其它AVR系列的MCU设备板,都可以兼容使用,这个特点可以说是STK600的“秘密武器”了。这也是爱板网推崇STK600的初衷,给那些初次接触开发板的提供一个可变化的平台。

STK600开发套件除了两块主要的板卡,另外自带了很多不同方式编程的线缆也非常方便实用,但是不得不吐槽一下配有的DC电源线,居然不带适配器,只能通过数字电源来供电,有些遗憾。螺丝螺母和卡扣是塑料材质,用来固定评估板与设备板,非常方便易用。而作为曾经极具价值的Atmel CD-ROM,在网络互联互通的今天,真正沦为了“打酱油”的。

STK600评估板

说到重点了,STK600评估板是此套开发套件中的核心控制板,第一眼给人感觉就是功能相当丰富

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板子背面的没有什么器件,仅有的四个铜孔通过螺丝螺母或者卡扣来固定设备板ATmega2560。

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STK600评估板特性

  • USB供电,或从外部10-15V直流电源供电
  • 串行在线系统编程(ISP)的AVR器件
  • JTAG编程的AVR和AVR32器件
  • 可通过ISP和JTAG编程的AVR设备给外部板卡编程
  • 灵活的设备板卡扩展方便支持各种MCU
  • 8用户按键,8个LEDs
  • 所有AVR I / O端口都可通过排针座连接
  • 支持扩展连接插头模块和原型模块
  • 板载2Mb非易失性数据的DATAFLASH
  • USB mini-AB 连接口
  • RS232接口,CAN总线,LIN总线

STK600评估板拥有丰富的外设接口,可支持AVR的8位、32位的MCU评估测试,接下来我们细看板卡的各个部分。

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8个用户按键、8个LEDs以及引出的扩展接口(点击图片放大)

 用户按键和LEDs不用多说了,基本每个开发板上都有,功能也类似。STK600开发板比较显著的特点是其引出的扩展接口和板卡现有的逻辑功能接口相互独立开,例如,分别用两个接口座,SWITCHS和LEDS接口插座引出了用户按键和LED的信号接口,而在实际使用中,必须把这两个接口座通过10芯线缆连接板卡上另外的从MCU引出的信号线接口座,如PORTA、PORTB等。这样做的目的可以让用户进行各式的DIY,增加了设计中的灵活多变性。

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编程调试接口座(点击图片放大)

标示出来的蓝色区域内的扩展接口和绿色区域的板卡接口相对应,蓝色区域内的接口连接STK600评估板,而绿色区域内和蓝色接口区域相对应的接口连接的是设备板的接口,而这些接口通过线缆相连,实现对设备扩展板卡的编程调试。当然,蓝色区域内的扩展接口也可以连接其他开发板,只要PIN定义相同,接口兼容,一样可以对其他板卡实现编程调试。

蓝色区域内的跳帽为MCU电压,复位电压以及模拟参考电压的供给,这些电压值可以通过Atmel Studio6.1就行修改,MCU可设置的的电压供给范围为0.9 到 5.5V。

在跳帽旁边是一个clock开关,可以设置设备板卡上MCU的时钟模式

  • EXT:可编程时钟发生器,可以通过Atmel Studio6.1设置频率,从1.1kHz到32MHz
  • XTAL:主板上的晶体振荡器,需要在主板上安装4MHz到24MHz的并联谐振晶体,见下图
  • INT:AVR微控制器内部RC振荡器

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RESET即复位按键,很好理解,PROGRAM按键则是用来更新MCU固件,具体操作方法:

  • 打开Atmel Studio6.1
  • 按住PROGRAM按键
  • 然后再给板子上电就会进入MCU固件升级的操作。

两个机械按键旁边即为主控制板晶体的安装处,支持4MHz到24MHz的并联谐振晶体,即插即用,非常方便。旁边是整个评估板的状态LED灯,正常工作为绿色,板卡在出现问题的时候,状态LED变为红色闪烁。

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主控制板STK600与设备板的连接卡座,需要用螺丝螺母固定。

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  • 1. ATmega16L:8位AVR MCU、内置16KB ISP Flash
  • 2.MAX3390E:15KV ESD 保护、双/四路低电压电平转换器
  • 3.MAX3392EEUD:15KV ESD 保护、双/四路低电压电平转换器
  • 4.MXA4712:4路SPST模拟开关
  • 5.Ti L339 : 4路差分比较器

设备板ATmega2560

设备板ATmega2560可以说是一个可更换的扩展板,在Atmel的官方商城中可以找到AVR微控制器的各类STK600上的设备板卡,其中包括AVR32 MCU系列。

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STK600开发套件的设备板主要是MCU ATmega2560的个人秀,除了和主控制板相互呼应的4个铜孔,没有其他额外器件

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设备板背面是MCU ATmega2560所有引脚与主控制板PIN-TO-PIN的兼容的接口

上电操作

STK600开发套件上电前必须先要把主控制板和设备板连接起来,这里用塑料卡扣连接感觉比螺丝螺母组合连接简单方便好用。(连接非常简单,不再累述,不会的同学该好好思考下人生 :lol:

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不知为啥,组合后,笔者越看这套STK600开发套件越顺眼,莫非这布局还是请设计师仔细研究过?一切就绪,将匹配mini B型4pin USB接口的线缆插上STK600开发板,将电源开关打到ON位置。

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此时我们能看到POWER 红色LED点亮。打开Atmel Studio 6.1,进入Device Programming,选择相应设置(如下图),但在读设备ID的时候发生错误。

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仔细检查,发现了遗漏了重要的一点,STK600板卡的蓝色区域内的编程调试接口和板卡上绿色区域中对应的调试接口是断开的,我们要读取Atmega2560,必须将相应的调试接口连接起来,这里以ISP接口为例。

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用套件配备的ISP 6芯线缆连接,另外将旁边的Clock开关处在EXT档位,这样就能通过Atmel Studio6.1设置时钟频率。上电继续先前由于出错中断的操作。

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STK600板卡设置正确后就能读到MCU的设备号,通过Tool information标签可以查看MCU的固件版本,如果不知道是否需要更新固件版本,可以通过PROGRAM按键来检查更新MCU固件,但前提必须是你的Atmel Studio6.1是最新版本的。

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Board setting可以设置MCU电压,模拟参考电压0、模拟参考电压1以及时钟频率(此处的时钟频率就是针对Clock开关处于EXT位置)

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Device information可以查看MCU ATmega2560的参数,当然,你置换不同的设备板卡,所显示的信息都会不同

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Memories标签大家就比较熟悉了,可以通过此处的功能实现Flash的擦除,下载等操作。

了解了如何通过Atmel Studio6.1来设置STK600开发套件,我们不妨先下个程序跑跑,实际感受下STK600开发套件。

在Atmel Studio6.1中选择一个通过GPIO口控制LED的例程--GPIO example for the ATmega2560。看介绍可知,软件的正常运行需要硬件实现PORTB接口座与SWITCHS接口座连接,PORTD接口座与LEDS接口座连接。

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编译代码GPIO example for the ATmega2560,并通过ISP下载到MCU ATMEGA2560中。

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Oh My God!LED1不亮,按SW1也没有用,这是坑人的前奏吗!!!难道坏了?赶紧用万用表测量测试下LED的好坏。

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能看到微弱的光,那说明LED1是正常的,顺便测了下LED1的连线,都是正常导通的,好吧,只能回头看看检查下代码了。好在Atmel Studio6.1的代码都附有相应的说明,很容易便找到问题所在,原来LED1的控制信号并没有和其他LED控制信号一样设置为高电平关闭LED,为了一致性,照着其他代码修改完然后重新编译、下载。

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OK,终于大功告成,8个LEDs都已点亮。另外在代码中额外对PD0信号做了中断处理,故通过SW0可以切换LED0的点亮或者熄灭。

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这是一个作为初步了解AVR微控制器的简单程序,实际应用中,重点理解GPIO口做为中断的处理。

小结

AVR微控制器片内资源丰富,接口强大,性价比出众,作为低功耗市场的首选MCU,广泛应用在智能家居、医疗设备、GPS等领域,而STK600作为一套评估、测试AVR微控制器的学习开发套件,丰富的功能以及庞大的扩展性恰如其分的扮演着寻找理想AVR微控制器的伯乐,强大的丰富功能不得不让笔者留下深刻的印象,虽然STK600最初上手有一定难度,但是相信一旦熟悉了STK600开发套件的操作,一切将会变得游刃有余。至于STK600的价格,还是Atmel公司定价的一贯标准--$199,中规中矩,不便宜、也不是太贵,感兴趣的可以去尝试一下。想了解STK600开发套件更多的功能?请关注爱板网后续的评测。

参考资料

  • Atmel商城
  • ATMEGA2560微控制器
  • STK600开发套件
  • Atmel Studio开发环境

 原创申明:本文为爱板网原创,谢绝转载! 

相信很多初次接触开发板的用户都有这样的疑惑,究竟该如何选择一块适合自己的开发板?与此同时,自己心里也有一根标杆,抱着些许期待:首先,这套开发板还不能太落伍,至少目前到未来一段时间内存在广泛的市场应用空间;其次,价格不能太高,而且性能要有保证。对于初学者来说,要同时了解清楚这两点要求,确实有些为难,如果你有个精通开发板的良师益友,那你可以请教他,如果你没有,那不妨看看这篇文章,或许能带给你一些惊喜。

世界正以一种无可匹敌的气势飞速前进,从硬件大佬intel的51单片机(MCU)问世以来,单片机的概念正以星火燎原之势席卷全球,经过日新月异的发展,恩智浦、飞思卡尔、瑞萨、Microchip、阿特梅尔等一些著名半导体厂商脱颖而出、成为其中的佼佼者。今天我们就来聊聊关于Atmel的MCU,Atmel AVR微控制器。

何为AVR?Atmel AVR是一种基于改进的哈佛结构、8位~32位精简指令集(RISC)单片机,并且是首次采用闪存作为数据存储介质的单芯片单片机之一。众所周知,现今基于ARM内核的MCU数不胜数,一提到MCU,可能第一个想法便是基于ARM Cortex-X的MCU,即使不存在视觉疲劳,也快有想法疲劳了。因此,今天我们就来了解一款不同的,基于AVR微控制器的开发套件--STK600。

STK600开发套件特性

爱板网评测过众多形式各异的开发板,但仅以包装来看,STK600开发套件确实威武霸气,用现在的术语来表达就是所谓的高端、大气、上档次。

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不过打开包装后没有想象的那么多的板卡和配件,相比包装盒子,没有太大的惊喜

开启AVR的世界--STK600开发套件体验

  • STK600评估板
  • ATmega2560设备板
  • 两根I/O口和并行模式编程的10芯线缆
  • 1根在线系统编程的6芯线缆
  • 4跟UART和DATAFLASH两芯连接线缆
  • DC电源线
  • 一张Atmel CD-ROM
  • 两套螺丝螺母,一套卡扣

这里需要说明的是,STK600评估板是整个开发套件的主控制板,而设备板默认配备的是ATmega2560。但是可以根据需要另外购买ATMEL 其它AVR系列的MCU设备板,都可以兼容使用,这个特点可以说是STK600的“秘密武器”了。这也是爱板网推崇STK600的初衷,给那些初次接触开发板的提供一个可变化的平台。

STK600开发套件除了两块主要的板卡,另外自带了很多不同方式编程的线缆也非常方便实用,但是不得不吐槽一下配有的DC电源线,居然不带适配器,只能通过数字电源来供电,有些遗憾。螺丝螺母和卡扣是塑料材质,用来固定评估板与设备板,非常方便易用。而作为曾经极具价值的Atmel CD-ROM,在网络互联互通的今天,真正沦为了“打酱油”的。

STK600评估板

说到重点了,STK600评估板是此套开发套件中的核心控制板,第一眼给人感觉就是功能相当丰富

开启AVR的世界--STK600开发套件体验

板子背面的没有什么器件,仅有的四个铜孔通过螺丝螺母或者卡扣来固定设备板ATmega2560。

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STK600评估板特性

  • USB供电,或从外部10-15V直流电源供电
  • 串行在线系统编程(ISP)的AVR器件
  • JTAG编程的AVR和AVR32器件
  • 可通过ISP和JTAG编程的AVR设备给外部板卡编程
  • 灵活的设备板卡扩展方便支持各种MCU
  • 8用户按键,8个LEDs
  • 所有AVR I / O端口都可通过排针座连接
  • 支持扩展连接插头模块和原型模块
  • 板载2Mb非易失性数据的DATAFLASH
  • USB mini-AB 连接口
  • RS232接口,CAN总线,LIN总线

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发布日期:2019年07月03日  所属分类:参考设计