Anmerkungen zum "Butterfly-Artikel" im Linux-Magazin 07/04

Im Linux-Magazin Ausgabe 07/04 wurde unter dem Titel "Vielfältiger Schmetterling" eine Einführung in AVR-Controller, die gnu-Toolchain und einiger Tools am Beispiel des AVR-Butterfly gegeben. Verwiesen wird unter anderem auch auf meine Seite.

Einige Abmerkungen zu dem Artikel:

• Laut Butterfly Bedienungsanleitung sollte die Versorgungsspannung 4,5V nicht übersteigen, Zwar kann der ATmega169V-Mikrocontroller auf dem Butterfly mit höheren Spannungen betrieben werden, aber zumindest der auf dem Board vorhandene 4mBit Dataflash-Speicher wird mit 4,5V bereits über Spezifikation betrieben. Für das Display liegen keine Spezifikationen vor, man tut somit gut daran, sich an die Angabe der Bedienungsanleitung zu halten und maximal 4,5V anzulegen. (Die Knopfzelle auf dem Board ist durch eine Schaltung geschützt.)
• Das im Artikel beschriebene Parallelport-Interface ist zwar sehr einfach zu bauen, aber besitzt keinerlei Schutz vor versehentlichem Vertauschen von Kontakten. Sicherer, aber aufwendiger ist ein Adapter nach dieser Schaltung. Ansonsten sollte man mindestens beim beschriebenen Interface ein paar Widerstände zwischenschalten, die den Strom im Fall eines Kurzschlusses begrenzen und damit die PC-Schnittstelle abzusichern.
• Die von Atmel zur Verfügung gestellten Quellcodes sind nicht für die Windows-Entwicklungsumgebung AVR-Studio gedacht, sondern für den C-Compiler von IAR-Systems. AVR-Studio ist in der kostenlosen Version lediglich eine Entwicklungsumgebung für AVR-Assembler und seit Version 4.11 auch für den freien GNU c-Compiler. Der Originalcode von Atmel für den IAR-Compiler kann nur mit dem (teueren) IAR-Compiler übersetzt werden. Meine Portierung des Quellcodes für gcc/avr-libc kann dagegen mit der freien avr-gcc-Toolchain compiliert werden. AVRStudio ab Version 4.11 kann zusammen mit WinAVR als IDE genutzt werden (avr-gcc-plugin, WinAVR muss ebenfalls auf dem Rechner installiert sein). Die gcc-Portierung enthält seit Version 0.6.1 eine Projektdatei für AVR-Studio. (Update dieses Abschnitts: 4/2006)
• Das zur gcc-Portierung mitgelieferte Makefile enthält einige Pfadangaben im "Windows-Stil", diese führen mglw. zu Problemen, können aber leicht auf "Unix-Stil" geändert werden. Falls es Probleme bei der Übersetzung des Quellcodes gibt, also zuerst die Pfade prüfen, bevor man Probleme in der Toolchain-Installation sucht.
• Tja, und vielleicht die wichtigste Anmerkung: Man muss mitnichten ein Parallelport-Schnittstellenkabel zusammenlöten, um den Butterfly mit einem neuen Programm zu versehen.
  Auf dem ATmega169V des AVR Butterfly ist ein Bootloader ab Werk vorinstalliert, der es ermöglicht Programme über die serielle ("RS232") Schnittstelle eines PC auf den Controller zu übertragen. Diese Art der Übertragung ist "elektrisch sicherer" und es besteht auch damit keine Möglichkeit Grundeinstellungen (fuse- und lockbits) zu ändern. Einige solche Änderungen können nur mit hohem Aufwand rückgängig gemacht werden. Auch kann der Bootloader nicht gelöscht werden (siehe auch Anmerkung weiter unten). Zur Übertragung eines Programms mithilfe des Bootloaders reicht ein wenig 3-adriges (vorzugsweise abgeschirmtes) Kabel und ein DSUB Stecker aus. Das Kabel einer alten/defekten seriellen Maus bietet sich an. Mit einem solchen Kabel kann man auch den Namen für das Butterfly-Namesschild setzen und eigene Experimente mit dem AVR an der seriellen Schnittstelle durchführen, wie z.B. das beliebte "cpu-load" auf LCD (siehe auch UART-Test auf der Leitseite).
  Unter MS-Windows dient zur Programmierung über seriellen Anschluss das Tool AVRProg, welches Bestandteil des frei erhältlichen AVRStudio ist. Für Unix/Linux/BSD gibt es das Programm avrdude, das ab Version 4.3.0 den Butterfly-Bootloader unterstützt (programmer-type "butterfly"). Die Nutzung von AVRStudio/AVRProg ist in der Anleitung zum Butterfly beschrieben, für avrdude finden sich in der avrdude-Anleitung und auf meiner Leitseite Informationen.
• Die im Artikel abgedruckte Belegung der Programmierschnittstelle ist laut einer e-mail von Tobias Jahn falsch. Hier seine Korrektur:

  Pin| LM("falsch")| Atmel ("richtig")
  ---+-------------+------------------
  1  |         RST | PB3
  2  |         VCC | VCC
  3  |         PB3 | PB1
  4  |         PB2 | PB2
  5  |         PB1 | RST
  6  |         GND | GND
  

  Weiteres dazu auf der Seite von Tobias Jahn.

• Wenn der Butterfly nach einem "Jump to Bootloader" einen Reset auslöst, die Programmierung ueber RS232 nicht funktioniert oder man nach Einlegen der Batterie sofort und ohne den Joystick in die "Hoch"-Richtung zu bewegen die Willkommensmeldung erhält, wurde wahrscheinlich der Bootloader gelöscht (oder - unwahrscheinlicher - BOOTRST ist nicht programmiert). Programmiersoftware, wie die im Artikel beschriebene, loescht normalerweise bei der Programmierung über die ISP/SPI-Schnittstelle (wie im Artikel beschrieben) den gesamten Speicher vor dem eigentlichen Programmiervorgang ("Chip Erase") und damit auch den Bootloader. Der Bootloader wird nicht automatisch mit der Applikation zusammen auf den BF gebrannt. Die Applikation enthält weder im Original noch im gcc-Port den entsprechenden Code. Sobald der Bootloader wieder installiert ist (mittels ISP), sollte alles wieder o.k. sein und man kann unter Unix/Linux und MS-Windows mittels avrdude (ab Version 4.3.0) bzw. AVRStudio/AVRProg über die serielle Schnittstelle Programme auf den AVR des Buttefly übertragen.
  Der original Bootloader-Quellcode (fuer IAR-Compiler) inkl. einer hex-Datei befindet sich auf der Atmel "Butterfly-Seite". Ein gcc-Port des Bootloader-Quellcodes (ebenfalls inkl. hex) findet man auf meiner Leitseite und dort auch Informationen ueber die Standardeinstellungen der Butterfly/ATmega169 Lock- und Fusebits. Auf der Seite von Tobias Jahn finden sich weitere Informationen dazu.

Das war's von meiner Seite - Viel Spass mit dem Butterfly.

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