Китайский HID программатор USBISP (USBASP) в Linux. Препрошивка

Программирование микроконтроллеров и робототехника — очень перспективные направления деятельности. Об этом говорят уже на уровне государства. А начинается все с того, что новички собирают свой первый программатор или заказывают его в интернет-магазине. Самыми доступными по цене являются китайские поделки. Они не всегда готовы сразу порадовать своих новых хозяев. Тем не менее, обычно, они вполне работоспособны после доработки и/или перепрошивки.

Ситуация осложняется тем, что существует множество похожих моделей и различных версий печатных плат китайской разработки. Мне достались программаторы с печатной платой, несовместимой с имеющейся в сети прошивкой. Банально, не совпадает назначение выводов микроконтроллера на плате и в программе. Далее я опишу процесс лечения мелкой партии этих программаторов и некоторые хитрости для новичков.

Надеюсь, кому-то эта статья окажется полезной, поскольку конкретно по этой версии программаторов информации в интернете, видимо, нет.

Для тех, кто хочет быстрого решения, в конце статьи есть ссылка на архив с доработанной мною прошивкой USBASP от Thomas Fischl и список изменений в формате git diff.

Покупка

Решил я для занятий по робототехнике в нашем Центре детского компьютерного творчества приобрести комплект программаторов и микроконтроллеров. Выбор пал на Алиэкспресс. Дёшево и сердито.
Заказал пачку Attiny13A, пару колодок для них, несколько Atmega32 на учебных платах, макетки, и, конечно же, десяток программаторов USBASP. Ранее я уже заказывал пару подобных программаторов — один из них даже работал.

Как оказалось, доставленные программаторы оказались неработоспособными в Ubuntu Linux. Один из них соответствовал рекламной картинке, остальные 9 были чуть длиннее и не упакованы в антистатические пакетики. При этом все 10 имели на корпусе надпись USBISP и гордо определялись как устройство HID.

Хитрые китайцы, желая упростить жизнь пользователям дефолтной ОС, написали прошивку, не требующую драйверов. Один минус — с этими программаторами может работать только одна китайская программа с интерфейсом на китайском же языке и только в одной ОС. Меня этот вариант категорически не устраивал.

Поиск решения

Поиск в сети привел меня на страницу Hacking an AVR programmer.
Там все замечательно и доступно описано. Я обрадовался и стал разбирать программаторы. Это оказалось легко. Поразили оригинальные конструкторские решения в виде изолятора из двустороннего скотча.

Радовался я рано. На указанной странице был описан процесс перепрошивки для другой версии программатора (v3.0), которая разведена иначе. У меня на руках была неопознанная версия программатора.

Результатом изучения платы стала представленная ниже картинка. Все, что возможно, было разведено иначе, чем в уже знакомой третьей версии с синей платой. Это не помешало доработать прошивку, в которой пришлось менять номера выводов, их инициализацию (см. статью Hacking an AVR programmer) и алгоритм управления светодиодами.

В оригинальной usbasp прошивке за USB и светодиоды отвечают ножки 12,13 и 23,24. На плате же были разведены выводы 1,32 и 9,10. При этом светодиоды оказались подключены встречно-параллельно, что впоследствии было учтено в программе.

Никаких перемычек для программирования здесь не было. Поэтому пришлось слегка переделать шлейф, выпустив проводок «Reset» на волю. Этот провод я временно припаивал ко входу «Reset» для программирования жертвы.

Наглядная картинка, оказавшая мне помощь в сопоставлении ножек контроллера (ATmega8):

Хорошо, что в наличии рабочий программатор уже имелся. Как раз версии v3.0, но с рабочей прошивкой.

Перепрошивка

Первые два программатора прошились успешно. Третий запротестовал. Оказалось, что в нем именно 29 ножка «Reset» была не пропаяна.

Устранив этот косяк я продолжил работу.

На пятом программаторе мне надоело подпаивать проводок к ресету, и я применил менее надежный, но более быстрый способ. Помогла дочкина резинка для волос.

Программатор-жертва воткнут в USB-хаб (синенький) только для того, чтобы стоял устойчивее — хаб никуда не подключён.
Иногда я получал сообщения от avrdude, что контроллер не отвечает. Спасало понижение напряжения трёхметровым USB-удлинителем и уменьшение скорости программирования (ключ -B в строке «avrdude -c usbasp -p m8 -B 50 »).

На закуску самое главное

Архив с оригинальной прошивкой: www.fischl.de/usbasp/usbasp.2011-05-28.tar.gz
Смотрим в Readme.txt раздел «BUILDING AND INSTALLING FROM SOURCE CODE»
Из архива извлекаем папку /usbasp.2011-05-28/firmware/
Дорабатываем прошивку по вкусу.
В консоли заходим в папку firmware и запускаем make для получения справки по доступным командам.
Компилируем прошивку и заливаем ее в программатор (через другой рабочий программатор).

diff --git a/main.c b/main.c
index a225432..64755ca 100755
--- a/main.c
+++ b/main.c
@@ -306,11 +306,16 @@ int main(void) {
 	/* no pullups on USB and ISP pins */ 
 	PORTD = 0; 
 	PORTB = 0; 
+	PORTC = 0;  /* PORTC not connected */ 
 	/* all outputs except PD2 = INT0 */ 
-	DDRD = ~(1 << 2); 
+	//DDRD = ~(1 << 2); 
 
 	/* output SE0 for USB reset */ 
-	DDRB = ~0; 
+	// DDRB = ~0; 
+  //DDRD = ~0; 
+	DDRD = 0b01100000;  // 1 = output (PD6+PD5 LEDS, PD3+PD2 USB) 
+  ledRedOff(); 
+  
 	j = 0; 
 	/* USB Reset by device only required on Watchdog Reset */ 
 	while (--j) { 
@@ -322,10 +327,9 @@ int main(void) {
 	/* all USB and ISP pins inputs */ 
 	DDRB = 0; 
 
-	/* all inputs except PC0, PC1 */ 
-	DDRC = 0x03; 
-	PORTC = 0xfe; 
- 
+  /* PORTC not connected -> all inputs*/ 
+	DDRC = 0; 
+  
 	/* init timer */ 
 	clockInit(); 
 
diff --git a/usbasp.h b/usbasp.h
index b60bd04..9c12652 100644
--- a/usbasp.h
+++ b/usbasp.h
@@ -62,9 +62,9 @@
 #define USBASP_ISP_SCK_1500   12  /* 1.5 MHz   */
 
 /* macros for gpio functions */
-#define ledRedOn()    PORTC &= ~(1 << PC1)
-#define ledRedOff()   PORTC |= (1 << PC1)
-#define ledGreenOn()  PORTC &= ~(1 << PC0)
-#define ledGreenOff() PORTC |= (1 << PC0)
+#define ledRedOn()    PORTD |= (1 << PD5); PORTD &= ~(1 << PD6)
+#define ledRedOff()   PORTD &= ~(1 << PD5); PORTD |= (1 << PD6)
+//#define ledGreenOn()  PORTD &= ~(1 << PD5)
+//#define ledGreenOff() PORTD |= (1 << PD5)
 
 #endif /* USBASP_H_ */
diff --git a/usbconfig.h b/usbconfig.h
index 203239e..9fe7375 100755
--- a/usbconfig.h
+++ b/usbconfig.h
@@ -22,15 +22,15 @@ the newest features and options.
 
 /* ---------------------------- Hardware Config ---------------------------- */
 
-#define USB_CFG_IOPORTNAME      B
+#define USB_CFG_IOPORTNAME      D
 /* This is the port where the USB bus is connected. When you configure it to
  * "B", the registers PORTB, PINB and DDRB will be used.
  */
-#define USB_CFG_DMINUS_BIT      0
+#define USB_CFG_DMINUS_BIT      3
 /* This is the bit number in USB_CFG_IOPORT where the USB D- line is connected.
  * This may be any bit in the port.
  */
-#define USB_CFG_DPLUS_BIT       1
+#define USB_CFG_DPLUS_BIT       2
 /* This is the bit number in USB_CFG_IOPORT where the USB D+ line is connected.
  * This may be any bit in the port. Please note that D+ must also be connected
  * to interrupt pin INT0!

Ссылки

Архив с доработанной прошивкой (исходник + скомпилированная прошивка main.hex): app.box.com/s/xz4neeubv663rvcem12pbctq91hutpp2
Оригинальная прошивка (USBasp firmware from Thomas Fischl): www.fischl.de/usbasp
Hacking an AVR programmer: www.sciencetronics.com/greenphotons/?p=938
Статья на хабре на эту же тему: «Как заставить китайский USB-программатор за $5 работать в Linux»

Автор: ivansimonov

Источник