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【5月板卡】手把手入门教程---原理图解读

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wgtwgtwgt|  楼主 | 2019-6-28 11:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 wgtwgtwgt 于 2019-6-28 16:31 编辑

microchip公司官网下载ATtiny817 Xplained Mini的原理图文档:
图片1.png

共有13页,其中比较重要的是头三页。
第1页:原理图总览。
第2页:ATtiny817原理图。
第3页:mEDBG原理图。


第1页:原理图总览
图片2.png

从上图可见,ATtiny817原理图和mEDBG原理图通过四根信息号线相连(电源供电线除外),分别是:
EXT_CLK
RESET_SENSE
PDI/RESET
UART(实为两根线)
注意:上述四根信号线只是原理图之间的连线。


步骤1:EXT_CLK信号线的位置
EXT_CLKATtiny817原理图中的位置:
图片3.png

注意,上图红方框中有一个“N.M”标记,这表示该器件(即R205)在实际板子上没有焊接。
EXT_CLKmEDBG原理图中的位置:
图片4.png

从上图可见,可以通过mEDBG的PC7引脚给ATtiny817提供时钟。但是,对于实际的板子,由于R205没有焊接,故没有用到这一功能。实际上,对于本板子,ATtiny817的时钟来自该芯片的内部振荡电路,没有外接晶振。


步骤2:RESET_SENSE的位置
RESET_SENSEATtiny817原理图中的位置:
图片5.png

从上图可见,由于没有焊接R208,这就阻断了RESET_SENSEUSER BUTTON的连接。

RESET_SENSEmEDBG原理图中的位置:
图片6.png

结合以上两图可见,若将R208焊接后,可以通过用户按键向mEDBG发一个低电平信号,mEDBG接收到该低电平信号后,执行相应的动作(根据字面意思推测,可能是mEDBG接收到RESET_SENSE信号后,由ATmega32U4芯片的PE6引脚向ATtiny817发出复位信号,使其复位)。


步骤3:PDI/RESET的位置
PDI/RESETATtiny817原理图中的位置:
图片7.png

从上图可见,ATtiny817的复位引脚(即PA0引脚,具有复用功能)受PDI/RESET信号的控制。
PDI/RESETmEDBG原理图中的位置:
图片8.png


从上图可见,PDI/RESET信号线,即是mEDBGATtiny817之间的调试通信线。UPDI: Unified Program and Debug Interface。该线的功能是,用mEDBGATtiny817进行debug时,二者之间的信息交换;或着通过mEDBGATtiny817进行复位操作。


步骤4:UART的位置
UARTATtiny817原理图中的位置:
图片9.png

UARTmEDBG原理图中的位置:
图片10.png

结合以上两图,UART信号线的作用是,可以通过mEDBG生成一个虚拟串口,将mEDBG作为一个USB转串口工具。这样,ATtiny817就可以通过mEDBG与主机进行串口通信了。


第3页:mEDBG原理图
先讲mEDBG原理图,是因为宜先通过供电电路讲起。先看mEDBG中的供电部分:
图片11.png

从上图可见,该板子可通过两种方式供电,一种方式是USB供电,另一种方式是通过J102外接供电。由于J102旁边的R103连接了J102的1脚和2脚,故默认情况下是通过USB供电(+5V)的。若想通过外接供电,需要移除R103,并且短接J102的2脚和3脚,再将外部电源(+5V)的正极接在J102的3脚上,外部电源的GND接到板子上的GND。
接着观察以下两图:
图片12.png

图片13.png

从上面第一幅图可见,由于R101没有焊接,故VCC_BOARD是+5V,而非+3.3V。故mEDBG芯片是5V供电的。
从上面第二幅图可见,通过两个MOS管来控制VCC_BOARD是否与VCC_TARGET连接,而MOS管又由mEDBG芯片的PB6引脚控制。
PB6为高电平时,Q101导通,进而Q100导通,故VCC_BOARDVCC_TARGET相连。
PB6为低电平时,两个MOS管均截止,VCC_BOARDVCC_TARGET断开。
故PB6引脚是ATtiny817供电的开关:PB6=1,
ATtiny817上电;PB6=0,ATtiny817掉电。
注意,ATtiny817就是由VCC_TARGET供电的,故该板子在默认情况下是ATtiny817+5V供电。


第2页:ATtiny817原理图
首先,通过下图可见,ATtiny817的供电来自于VCC_TARGET,即+5V供电:
图片14.png

再根据以下两图,可见ATtiny817采用内部振荡电路,工作在20MHz
图片15.png
图片16.png

注意,以上两图的来源分别是:
图片17.png     图片18.png

接着看一下该板子上相关的用户资源:

·两个触摸按键、一个用户按键和一个用户LED灯:
图片19.png

注意,触控技术是microchip/atmel的优势技术。
·一个SPI接口:
图片20.png

·两排Arduio兼容接口:

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wgtwgtwgt|  楼主 | 2019-6-28 11:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 wgtwgtwgt 于 2019-6-29 22:44 编辑

(接上楼)
图片21.png
这两排接口是与arduino uno兼容的,注意,这是接口兼容,并非软件兼容。要想将ATtiny817作为arduino来使用,需要仔细研读github上的这篇**(在bing的国际版搜索关键词"attiny817 arduino",可得到一个名为"Topic: attiny817 · GitHub"的搜索结果条目,点进去可以找到下图所示的网址):
图片22.png



附录1:怎样测量ATtiny817的功耗
在ATtiny817 Xplained Mini板子的用户手册4.3节,介绍了测量ATtiny817芯片及其外部电路功耗的方法。如下图所示,在mEDBG原理图部分,有一个0欧姆电阻R104:
图片23.png
从上图可见,R104一端连接VCC_BOARD,另一端连接VCC_TARGET。移除该电阻,用电流表串接到原R104电阻的位置,即可测量ATtiny817及其外部电路的功耗。注意,这里的功耗测量,不包括mEDBG,只针对ATtiny817及其外部电路。

附录2:怎样将板载mEDBG调试器独立出来
在ATtiny817 Xplained Mini板子的用户手册4.4节,介绍了将mEDBG从板子中分离出来的方法。首先,看一下第1页的原理图总览:
图片2.png
不要被上图中的EXT_CLK信号线和RESET_SENSE信号线迷惑。事实上,在板子上这两条线均是断开的,如下面两图所示(来自第2页原理图):
图片24.png
图片25.png
通过以上两图可见,R205没有焊接,这阻断了EXT_CLK连线。R208也没有焊接,这阻断了RESET_SENSE连线。注意,上图圆圈中所示的RESET并非网络标号,该标记没有电气连接属性,仅仅是文本名称。
根据以上分析,将第1页原理图总览中的PDI/RESET连线、UART连线断开,再将mEDBG对目标芯片的供电线路断开(即R104电阻),就可以完全将mEDBG独立出来,作为一个小调试器使用:
第1步:移除PDI/RESET连接,即移除第二页原理图中的R203
图片26.png
第2步:移除UART连接,即移除第二页原理图中的R206、R207
图片27.png
第3步:移除mEDBG对目标芯片的供电,即移除第三页原理图中的R104
图片23.png
完成以上三步,就可以将板载mEDBG完全独立出来了。注意,上面这种用0欧姆电阻隔离电路的方法并不恰当。实际设计时,采用跳线端子比较合适:
图片28.png



附录3:怎样给mEDBG下载(更新)固件
若板载mEDBG固件损坏,或按照第三页原理图自制一个mEDBG,需要给它下载固件。根据ATtiny817 Xplained Mini用户手册3.3节给出的方法:
第1步:在板子上,连接如下图圆圈所示的位置(第三页原理图,默认是断开的),使mEDBG芯片ATmega32U4进入bootloader模式:
1.jpg
第2步:用usb线将mEDBG插入电脑的usb口,接着打开dos命令窗口,用dos命令进入atmel studio安装目录下的atbackend文件夹,再输入(为清晰表示,这里用[]代替空格,实际输入时,将[]用空格代替)
atfw.exe[]-t[]medbg[]-a[]..\tools\mEDBG\medbg_fw.zip
如下图所示(我的atmel studio安装路径是D:\atmel_studio\install,实际操作时,将此路径改为自己的atmel studio实际安装路径),按回车后,就会将mEDBG固件下载到ATmega32U4:
2.jpg
第3步:将第1步中红圈所示的连线断开,使ATmega32U4脱离bootloader模式。
完成以上三步,就成功下载mEDBG的固件了。
注意,用ATtiny817 Xplained Mini第三页原理图得到的mEDBG,由于其主控芯片是ATmega32U4,故此mEDBG与ATtiny817连接后,在dos命令行用atfw.exe -v时,得到ATML26581800008413,如上图所示。其中2658表示ATtiny817 Xplained Mini板子,如下图所示(ATtiny817 Xplained Mini用户手册5.1节):
3.jpg
故用此法DIY的mEDBG调试ATtiny817,一定会被atmel studio自动识别为ATtiny817 Xplained Mini板子。

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奔波儿熊| | 2019-6-28 11:47 | 显示全部楼层
解读的好详细,期待后续

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wgtwgtwgt 2019-6-29 21:16 回复TA
感谢鼓励! 
manufact| | 2019-6-28 15:59 | 显示全部楼层
ATtiny调过一段时间  后来不用了

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wgtwgtwgt 2019-6-29 21:16 回复TA
教程主要是给学生写的,谢谢关注! 
小灵通2018| | 2019-6-28 19:54 | 显示全部楼层
官方原理图。

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wgtwgtwgt 2019-6-29 21:18 回复TA
您说的对,全来自官方的文档。教程主要是给学生写的。 
xiaodongenter| | 2019-6-29 09:07 | 显示全部楼层
也不知道这新片子JTAGMKII能支持不?

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wgtwgtwgt 2019-6-29 21:25 回复TA
没用过~,我是第一次接触attiny,感觉它很不错,适合给学生作为提升学习。 
dq844615121| | 2020-5-15 11:37 | 显示全部楼层
楼主,您好,我买了块  817MIni的板子,连上USB线,就是始终显示虚拟com口没有驱动,想问问您怎么解决下  感谢感谢

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fzwwj95| | 2020-5-15 12:14 | 显示全部楼层
解读的好详细,期待后续

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小卡| | 2020-5-16 11:30 | 显示全部楼层
Good Job~~~~~ 精彩耶

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wgtwgtwgt|  楼主 | 2020-5-20 14:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 wgtwgtwgt 于 2020-5-20 14:59 编辑
dq844615121 发表于 2020-5-15 11:37
楼主,您好,我买了块  817MIni的板子,连上USB线,就是始终显示虚拟com口没有驱动,想问问您怎么解决下   ...

我遇到的没有虚拟串口驱动问题,大多是windows操作系统缺失了几个文件。在之前的帖子里总结过,不知能否帮助。https://bbs.21ic.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2840442&mobile=2

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kkzz| | 2020-6-2 22:08 | 显示全部楼层
必须首先弄清电原理图  

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hudi008| | 2020-6-2 22:08 | 显示全部楼层
都是要通过分析电路原理图

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lzmm| | 2020-6-2 22:08 | 显示全部楼层
电路设计都是要通过分析电路原理图

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minzisc| | 2020-6-2 22:08 | 显示全部楼层
非隔离开关电源的原理框图

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selongli| | 2020-6-2 22:09 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享的资料。   

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fentianyou| | 2020-6-2 22:09 | 显示全部楼层
逻辑笔电路原理图分析      

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xiaoyaodz| | 2020-6-2 22:09 | 显示全部楼层
ATtiny817 Xplained Mini的原理图

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febgxu| | 2020-6-2 22:09 | 显示全部楼层
以后会用得到的。         

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sdlls| | 2020-6-2 22:10 | 显示全部楼层
这个电路图好复杂呢。      

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pixhw| | 2020-6-2 22:10 | 显示全部楼层
高手啊。      

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