AVR Brenner ab 2V ?

[PICture]

Hallo!

Ich, als Anfänger, möchte mir einen Brenner für AVR's basteln, der ab 2V Versorgungsspannung (VCC) einwanfrei funnktioniert und darf auf der Entwicklungsplatine permanent hängen (z.B. für ATtiny 84V-10PU). Wegen eigenen Kapazitäten der Kabeladern gegen GND um 300 pF sind jeweils 5 Treiber (Ein- und Ausgang) paralell geschaltet.

Anstatt Treiber aus 74HCT... Serie möchte ich aus 74HC... verwenden. Ich habe in Datenblätter nix über min. Spannung beim flaschen gefunden, deshalb meine Bitte um Bestätigung, damit ich nicht um sonst bastle (geplannter und vereinfachter Schaltplan im Code). Bei Entwicklungsplatine (ohne Akkus) kann ich natürlich VCC1 mit VCC2 per zusätzliche Leitung verbinden.

Ich freue mich auf Eure praktische Erfahrungen.

                   VCC1(Netzteil)                     VCC2(AVR)
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   LPT RESET  <--------S<--+---|X>-------------+--+| >----> AVR RESET
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   LPT MOSI   <--------S<--+---|X>-----------------| >----> AVR MOSI
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   LPT SCK    <--------S<--+---|X>-----------------| >----> AVR SCK
                    |        |||o |     |   |    |||o |
                    |        || | |     |   |    || | |
                    |        |+-+ |     |   |    |+-+ |
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   LPT MISO   <-------->S------< |-----------------<X|----> AVR MISO
                    |        || o||     |   |    || o||
       ______       |        || | |      \_/     || |||
   LPT ENABLE <--------S<--+--+-+ |       |      |+-+ |
                    |  __  | '----'       |      '----'
                    +-|__|-+    |         |         |
   LPT GND    <-----------------+---------+---------+-----> AVR GND

              VCC1 = VCC2 (VCC1 einstellbar)      -S<- = Schottky

              Alle Treiber aus 3x74HC244, wobei X=5 paralelle


(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[Besserwessi]

Im Prinzip ist vorgesehen das die Spannung für den normalen Betrieb auch zum programmieren ausreicht. Es gibt aber ein paar Chips wo die Spannung doch nicht ganz so niedrig sein darf. Da müßte man ggf. in den Errata Files nachschauen, oder gleich 2,7 V als Versorgung nehmen - wenigstens zum programmieren.

Bei der vorgeschlagenen Schaltung sehe ich noch ein paar Probleme: Die Pegelwandlung vom hohen zum niedrigen Pegel klappt so wohl eher nicht (MISO Leitung). Es ist auch nicht wirklich sinnvoll gleich 5 Treiber parallel zu schalten, nur weil die Leitung etwas mehr Kapazität hat. Die Kapazität ist bei einer Leitung eher das kleinere Problem, das Problem ist dann eher die Laufzeit und die damit verbundenen Überschwinger, wenn die Flanken zu steil werden.

Es ist sogar schon fast sinnvoll an die Treiber-ausgänge noch zusätzliche Kapazitäten zu hängen um die Flanken langsamer zu machen - die Kabelkapazität hilft einem hier nicht !

[PICture]

Hallo Besserwessi !

Vielen Dank für deine Analise, mit der ich aber nicht ganz einverstanden bin. Ich möchte bloss ATtiny's aus der Familie V für meine Spielzuege bei zwei 1,2 V Akkus programmieren und die andere AVR's interessieren mich noch nicht.

Ich habe versucht keine Pegelwandlung in meine Schaltung zu haben, deshalb verstehe ich deine Aussage darüber nicht (warum gerade MISO ? ). Was meinst du genau damit ? Ein Zeitdiagram der Signale wäre mir am verständlichsten.

Mir ist noch unbekannt mit welcher Frequenz die AVR's programmiert werden. Bei paralellem schalten von mehreren Treiber verringert sich die Ausgangsimpedanz, was bei bestimmter fester Lastkapazität die eventuelle Überschwinger eher reduziert. Ausserdem haben die Treiber Eingänge mit Hysterese, was das Problem zusätzlich reduziert und angeblich sogar beseitigt. Bei ca. 1,5 m langen Kabel ist die Laufzeit zu vernachlässigen. Für mich hat bisher keine zu steile Flanken gegeben, im Ggegenteil, vor allem bei sehr schnellen digitalen Schaltungen.

Vielleicht schreibt noch jemand was aus der Praxis, sonst fange ich bald zu basteln an.

[Besserwessi]

Von ISP Interface gehen die Leitungen reset, ClK und MOSI vom Programmer mit der eher höheren Versorgung zum µC mit der kleineren Versorgung. Da ist die Pegelwandlung mit der Shottkydiode und dem Widerstand kein Problem. Die Leitung MISO geht aber von der eher kleineren Spannung (µC) zum PC. Da braucht man irgendeine Form der Pegelwandlung, denn ein 2V Signal wird von einem 74HC244 mit 5 V als Versorgung nicht als High erkannt. Ein Möglichkeit wäre ggf. den einen 74HC244 mit etwa 3 V zu betreiben - ist aber immer noch knapp. Eine andere Möglichkeit ist halt ein 74HCT244, und dann die Pegelwandlung mit Dioden auf dem Weg zum µC.

Bei einem langen nicht Abgeschlossenen Kabel kann es zu Reflexionen kommen 1,5 m sind da ggf. schon ein Problem, wenn die Flanken steil sind. Bei 1,5 m sind die typischen 5ns Anstiegszeit bei 74HC... schon reichlich steil. Entsprechend sollte die Leitung vom Programmer zum µC lieber unter 30 cm bleiben.
Die AVRs haben eine,wenn auch kleine, Hysterese am Eingang und sind relativ unempfindlich auf langsame Flanken. Kritisch ist ohnehin nur die CLK Leitung - das Timing entspricht dem SPI Interface. Die Frequenz für das Programmieren liegt üblicherweise unter 250 kHz (z.B. 200 kHz), denn sie muss unter 1/4 des Taktes des µC liegen. Schneller geht es nicht mehr mit dem Takt von rund 1 MHz eines neuen AVRs.

Für das Kabel am LPT ist ein längers Kabel ggf. weniger Problematisch, wenn der PC keine so steilen Flanken erzeugt. Der Puffer für das CLK Signal sollte ggf. auch etwas Hysterese haben.

[PICture]

Hallo!

Die Spannungen VCC1 und VCC2 werden immer gleich eingestellt und bei dem rechten Treiber IC am AVR sollte doch der Ausgang mit /RESET zwischen "aktiv" bzw. "hochohmig" umgeschaltet werden, oder habe ich da ein Fehler ?. Ich werde zuerst die geplannte Schaltung aufbauen und praktisch ausprobieren. Erst danach kann ich über Fakten diskutieren.

Ich freue mich, dass du bisher keine erhebliche Fehler in der Schaltung siehst und bedanke mich sehr fürs Anschauen.

[Besserwessi]

Wenn man auch den 2. Treiber mit nur 2 V betreibt, wird es ggf. für den PC knapp die 2 V noch als high zu erkennen. Wenn man die gleiche Versorgung nimmt, ehe ich keinen Sinn darin 2 mal durch die 74HC244 zu gehen, einmal reicht eigentlich auch.

Bei der Leitung MISO ist die Diode in der Verbindung zum PC wohl eher falsch.
Jetzt noch einen neuen LPT ISP Programmer zu entwerfen ist irgendwie etwas fehl am Platz - da ist es mehr die Frage einen guten Plan zu finden, der auch bis z.B. 2 V geht. So etwas müsste es eigentlich schon geben.