AVRびびったよん

これだけ沢山のメーカー、種類のマイコンが容易に入手可能で、開発環境も無償から１～２万円程度で用意できる状況下では、例えばROMだけではなく、RAMや周辺LSIを接続したい場合はH8/300HやSHを、アナログ入力中心ならMSP430を、そして速度ではAVRを選択しています。
もっともAVRに関しては未だ入門レベルではあります。いやいやMSP430は動かしてもいないのでそれ以前か。

今まで使って来たAVRはAT90S2313のみで、入門に最適と言う事で試してみましたが、なかなか使い勝手が良かったので、幾つか製品にも組み込んでみました。

しかし、AT90Sシリーズが収束方向となり、Megaシリーズ、Tinyシリーズが主力となってヒューズbitの存在が面倒となり、AVRを使うような案件も無かったので、AT90S2313以外は依然として使ってきませんでした。

ところが最近になって多pinのAVRが目的にピッタリの案件が出て、Atmega64LとAVRISPを用意し、AVRStudioをインストールしてAVRの開発の再開です。
しかしヒューズbitの扱いに不慣れな為それは起きました。

その前に、AT90S2313の場合は外付けで発振回路を必要とし、クリスタルかセラロック(CRも有ったっけ？)を特定の端子に接続する事となっていますし、特にヒューズbitなんていじらなくても電源ONでこれら発振子からクロックを発生させる事ができました。ある意味ハードウエアをちゃんと作れば、発振に関してはなにも考えずに済みました。

Atmega64Lはご存知の方は多いでしょうけれど、標準では内部RC発振回路、しかも1MHzが選択されており、ヒューズbitを書き換えないと、それ以上の周波数に設定したり、外付け発振子を利用したりができません。

Atmega64LはQFPパッケージなので、基板を作成しないと動かす事ができません。実際に基板を作成して動かしてみた所、上手く動きませんでした。
ターゲット上のAVRに書き込む前にシミュレータ上で動作を確認したので、プログラム上の問題ではなさそうな事は判ります。
しかしAVRISPはあくまでもISP機能のみで、オンチップデバック機能を持っている訳ではないので、何処で動かないのかは判らないのです。

さて困った、多分ヒューズbitの設定に問題が有るのだろう！と言う事で、ヒューズbitを色々いじくり出しました。これがAVRStudio上から簡単に設定できる物だから、よく考えずに、「ちょっと設定変更しては書き込んで、また変更して」を繰り返してしまいました。
そんなことをしている内に、とうとうISPから応答が返って来なくなりました。
どうやらヒューズbitを、外付けRC発振にしてしまった様です。

こうなるともう駄目です。基板上の回路はRC発振回路で構成している訳ではないので当然発振せず、よってISPも成立しなくなりました。
どうしようか？、取り敢えず抵抗とコンデンサでRC回路を構成してみるか！とやってみましたが、設定してしまったらしいのが外付けRC発振の8MHzで、やってみれば判りますが、とてもRCで8Mなんて正常に発振しません。だって、抵抗値は2Ω程度、コンデンサ容量は20pF位ですから。

そこで別の方法を考えました。「AVR自身が発振できないなら、外からクロックを注入してみればどうだろう！」、つまり「押しても駄目なら引いてみな」作戦です。
幸いUSBから電源を取る基板で、電源電圧は5Vでしたので、手持ちの発振器、EXO-3を使ってXTAL1端子にクロックを注入してみました。

シンクロでEXO-3の出力を見ると、本来は50％程度のDutyなのが、30％Dutyとなっており、大丈夫かな？と思いつつISP接続にチャレンジしてみると、無事ISPが成立しています。空かさずヒューズbitを正しい設定に直しました。

いやいやビビリましたよ、簡単に顛末を書いていますが、一日悩んじゃったもん。最悪貼替えかなあ！と。
今回の基板は、最終的にはクリスタルでシステムクロックを生成しますので、XTAL1端子に容易に接続が可能だったのが幸いでした。
次回AVRの基板を設計する時も、外付け発振を使わないにしても、XTAL1端子は引き出せるようにしておこう！と心に誓った失敗でした。

それと、EXO-3は便利です。色々な周波数を取り揃えておくと、なにかと使えますよ。

あと正常に動かなかった理由ですが、Atmega103互換モードに設定(これまたヒューズbit)されていた為でした。