AVR – микроконтроллеры представляют собой мощный инструмент для создания современных высокопроизводительных и экономичных устройств многоцелевого назначения.

Программа для микроконтроллера пишется на любом удобном языке программирования, компилируется в бинарный файл (или файл формата intel HEX) и заливается в микроконтроллер посредством программатора.

Программатор - это устройство, которое связывает микроконтроллер и компьютер и позволяет с компьютера записать файл прошивки в память контроллера. Также нужна прошивающая программа, которая по специальному протоколу загонит данные в микроконтроллер.

Способы прошивки микроконтроллеров с помощью AVR-программаторов:

1. Внутрисхемное программирование (ISP)

   Этот способ прошивать современные контроллеры является самым популярным на сегодняшний день. Внутрисхемным он называется потому, что микроконтроллер в момент прошивки находится в схеме целевого устройства. Для нужд программатора в этом случае выделяется несколько выводов контроллера (обычно 3..5, в зависимости от контроллера).

   К этим выводам подключается прошивающий шнур программатора и происходит заливка прошивки. После этого шнур отключается и контроллер начинает работу.

   У AVR прошивка заливается по интерфейсу SPI и для работы программатора нужно четыре линии и питание:

   • MISO — данные, идущие от контроллера (Master-Input/Slave-Output)
   • MOSI — данные, идущие в контроллер (Master-Output/Slave-Input)
   • SCK — тактовые импульсы интерфейса SPI
   • RESET — сигналом на RESET программатор вводит контроллер в режим программирования
   • GND — земля

   Для реализации «последовательного» внутрисхемного программирования необходимо:

   • подключить к программатору ножку сброса (RESET) и SPI интерфейс контроллера (ножки MOSI, MISO, SCK);
   • запитать микроконтроллер номинальным напряжением +5В (GND, VCC).

   Программаторы для внутрисхемной прошивки контроллеров AVR различаются по таким признакам:

   • по скорости работы;
   • по типу подключения к компьютеру (COM/LPT/USB);
   • бывают со своим управляющим контроллером или без него.

   Программаторы без управляющего контроллера очень простые в изготовлении и наладке. Работают они исключительно через COM или LPT порты.

   Программаторы с управляющим контроллером работают через СОМ, но также без проблем могут работать через USB. Но при работе с этими программаторами возникает одна проблема: для того чтобы сделать такой программатор, нужен другой программатор, чтобы прошить ему управляющий контроллер. Проблема «курицы и яйца».

   Самые популярные программаторы этого типа:

   • USBASP
   • AVRDOPER
   • AVR910
2. Параллельное высоковольтное программирование

   Обычно применяется на производстве при массовой прошивке чипов в программаторе перед запайкой их в устройство.

   Особенности параллельного программирования

   • во много раз быстрей последовательного (ISP);
   • требует подачи на RESET напряжения в 12 вольт;
   • требуется уже не 3 линии данных, а восемь + линии управления;
   • микроконтроллер вставляется в панель программатора, а после прошивки переставляется в целевое устройство.

Для радиолюбительской практики такой способ программирования не нужен, т.к. ISP программатор решает 99% насущных задач.