AVR单片机烧录和熔丝位的操作初步

倪大德

    AVR单片机由于接口丰富，功能齐全，性价比好，运用越来越广。一些朋友利用网上下载的程序烧录芯片时，由于对熔丝位的意义没搞清楚，而任意改动其设置，结果造成芯片被锁定，即不能用下载线对其读写了。（甚至会误认为芯片已坏）下面将以ATmega8(M8)为例，简单的介绍AVR单片机烧录相关知识和熔丝位的操作方法。
一。内部RC振荡器
    玩51单片机的朋友知道，晶振为CPU提供时钟源，单片机没有时钟源是不可能运行的。但AVR则不同，没有晶振单片机照样运行。原因是其内部有1M,2M,4Mt和8M四种频率的RC振荡器。新购入的芯片内部RC振荡器出厂默认值为1MHz。也就是只要将程序烧录到M8中，程序即可运行。当然此时单片机时钟源由内部1MHzRC振荡器提供。
    由于芯片工艺制作上的离散性，每个芯片内部RC振荡器频率有不同的误差。因此M8在只读存储器中存储了对内部RC振荡器进行校正的字节，每个芯片校正字节的参数是不同的。（当然在精度不高的场合，可以不作校正）
    校正方法是：接好下载线，插入芯片后从烧录软件PonyPr0g2000菜单“命令”下的“读振荡器校正字节”即可中读取。如读取的字节为0xaa;我们只要在程序的初始化中加入
       OSCCAL=0xaa;    //校正内部RC振荡器频率,不同的芯片参数有差异
    特别说明的是，使用内部RC振荡器出厂默认值为1MHz，硬件会自动将校正参数装入。只有系统在选用其它三个内部RC振荡器时，才需要将校正参数在程序中加入。
    因此AVR单片机和51单片机不同的是：根据需要除可选用外部晶振作为时钟源。当然也可选用内部RC振荡器作为时钟源。

    而如何设置是用内部时钟源还是用外部时钟源，AVR系列单片机是通过对熔丝位的操作来实现的。

二。熔丝位的操作  
  AVR的芯片的烧录和熔丝位的操作，是由ISP下载线配合软件进行的，ISP下载线，十分简单，可以自制，我目前使用的冯老师制作的BBMV并口下载线，软件虽大多用PonyPr0g，但我和老冯一样还是偏爱晓奇老师的。全中文界面，操作提示，使用十分方便，祥见：
https://www.yleee.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1
    熔丝位的操作主要为二个部分。熔丝位低字节（时钟及延时启动）和熔丝位高字节（引导），不能搞错，因为有些作品发布时不会附熔丝位设置图，往往只告知低字节和高字节是多少。请见下图，图中熔丝位低字节是oxe1,熔丝高字节是oxd9.有了这样二个数据，你可以方便地进行熔丝位的操作了。
    其实熔丝位的操作十分简单，因为绝大部分是采用的出厂默认值。下图为M8熔丝位的设置界面。图中已用红线将其对应的功能标出。如：BODLEVEL--对应的是监测电压。你如果在BODLEVEL前的小方框内打钩，对应的功能说明区内就会有相应的说明。可以对每项都试一下，以便对熔丝位的操作功能有一定的了解。（可以不接ISP下载线只要打开软件就能试）


    在AVR的器件手册中，对熔丝位使用已编程（Programmed）和未编程(Unprogrammed)定义熔丝位的状态， “Unprogrammed”表示熔丝位的状态为1（禁止）；“Programmed” 表示熔丝位的状态为0（允许）。因此，配置 熔丝位的过程实际上是“配置熔丝位成为未编程状态1或成为已编程状态0”。  新的AVR芯片在使用前，应先查看它的熔丝位的配置情况，建议在没有高压并行编程器的情况下，最好将各个熔丝位的状态记录备案。再根据实际需要进行熔丝位的配置。
        

倪大德

对熔丝位低字节部分操作
由主要是时钟部分，启动延时二部分
启动延时部分可设置一中等启动时间或采用保留黙认值。要设置的是时钟部分 。
Atmega8有4个不同时钟来源：
外部晶振或谐振器;
外部低频率晶振;
外部RC振荡器或被校准的内部RC振荡器;
外部时钟来源。
由CKSEL0， CKSEL1， CKSEL2， CKSEL3组合决定。祥细配置见下表，



其中 外RC振荡器用的不多，如图   图中：   f=1/(3RC)



对熔丝位高字节部分操作
这部分主要涉及对看门狗定时器，晶振幅度，EEPROM的操作，这不难理解，也容易设置。没涉及这些内容时可使用黙认值。

倪大德

3．AVR芯片烧录和熔丝位的操作实例
以烧录一简单的程序为例：
将AVR下载线插入目标板上，上电，打开软件，在时钟延时启动和引导部分按读键，即可了解当前芯片熔丝位的配置状态。
    如当前读出的熔丝位芯片时钟为内1MHz，现要写入芯片时钟的是内8MHz,操作如下图示。



要说明的是：
    如当前读出的熔丝位芯片时钟和现要写入芯片时钟一致时，可以不按《熔丝》键。直接写入。要更改芯片时钟源一定要按《熔丝》键，有的朋友在更换芯片程序写入后，发现显示出现显示闪烁等状态，不妨查一下是否更改了时钟设置。
在用选择外部时钟时，目标板一定要有晶振，因为你选择外部晶振，目标板上又不接晶振，程序无法写入运行，芯片必锁无疑！
     在学习熔丝位设置操作时，建议无论是用外晶振还是内RC振荡器，还是在你的目标板或实验板上加一晶振。这也是芯片防锁的方法。
结语：在学用AVR时，曾在熔丝位设置操作上做了些功课，以上仅供参考！更准确的还是以AVR数据手册为准。

汤嘉辉

刚学AVR，看看

zhangym

好文章！受益匪浅！在写M8电子负载程序时遇到写入后不认芯片的问题，看了倪工的文章后才知道：用最简目标板操作时，当遇到选择外部时钟时，目标板一定要有晶振，不然芯片必锁无疑。呵呵，问题解决了。谢谢倪工！

倪大德

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原帖由 <I>zhangym</I> 于 2009-1-11 17:09 发表 <A href="https://www.yleee.com.cn/redirect.php?goto=findpost&amp;pid=2877&amp;ptid=18" target=_blank><IMG alt="" src="https://www.yleee.com.cn/images/common/back.gif" border=0></A> 好文章！受益匪浅！在写M8电子负载程序时遇到写入后不认芯片的问题，看了倪工的文章后才知道：用最简目标板操作时，当遇到选择外部时钟时，目标板一定要有晶振，不然芯片必锁无疑。呵呵，问题解决了。谢谢倪工！

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<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 初次烧录AVR，目标板还是加一晶振为好！</P>

benxiong22

学习了

gxluzj

谢谢楼主，正在学习AVR，受益非浅！！！！！！！！！

旁听生

太感谢了，你真是一位好老师！

fujiachun

深入浅出，受益非浅