現: 2025-01-12 (日) 10:48:38 yuji ソース
Deleted an attach file: USBtinyISP_Sch.pdf at 2025-01-20 (月) 21:45:17, Deleted an attach file: LittleWire.png at 2025-01-26 (日) 09:13:11
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 +* USBtinyISP [#i75c916e]
 +[[USBtinyISP>http://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/]]は，CPUにATtiny2313などの[[ATtinyマイクロコントローラー>https://www.microchip.com/en-us/about/corporate-overview/acquisitions/atmel/attiny]]を使用したUSB接続のAVR Writer(ISP)。~
 +Windows，Linux，MacOSXなどのマルチプラットフォームで使用できる。~
 +Dick Streefland氏の[[USBtinyプロジェクト>https://dicks.home.xs4all.nl/avr/usbtiny/index.html]]がベースになり，[[lady ada氏>http://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/]]によりUSBtinyISPが作られた。~
 +このUSBtinyISPを[[AdafruitがKit製品化>https://learn.adafruit.com/usbtinyisp/]]して販売している。~
 +
 +派生バージョンも多く作成されていて，Julian Schuler氏の[[USBtinyISP>https://github.com/julianschuler/USBtinyISP/]]もそのひとつで，''ATtiny24A''を使用してより小型化している。~
 +
 +ihsan Kehribar氏は''ATtiny85''を使用して，さらに小型の[[Little Wire>https://littlewire.github.io/]]を作成されている。~
 +
 +USBtinyISPは部品点数も少なく自作も安価に容易にでき，書き込みツールには一般的に使用されるAVRStudioやavrdudeで使用できる。~
 +
 +しかし残念ながら64KB以上のFlash ROMを搭載している''Atmega1281，1280，2560，2561には，対応していない。''~
 +
 +* AdafruitのUSBtinyISP v2.0 [#v6cbeaf6]
 +[[lady ada氏>http://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/]]に作られたUSBtinyISPで，CPUに20pinのATtiny2313を使用している。~
 +USBコントローラーは使わず，[[V-USB:https://www.obdev.at/products/vusb/index.html]]を使ってUSB接続できるようにしている。~
 +
 +このUSBtinyISP v2.0を[[AdafruitがKit製品化>https://learn.adafruit.com/usbtinyisp/]]して販売している。~
 +#ref(usbtinyisp_ada.png,,60%)
 +
 +また，[[AmazonでもAdafruit版の互換品>https://amzn.to/40cLrx9]]（ケースとかは無いけど）が安価で販売されている。~
 +
 +5Vを3.3VにするDC-DCコンバーターは実装されていないので，ターゲットボードに3.3Vを供給することは出来ない。~
 +USBからの5Vをターゲットボードに供給するかしないかの切り替えはできる。~
 +
 +セルフパワーの3.3Vターゲットボードでも問題なく使用できる。~
 +#ref(usbtinyisp2sch.png)
 +
 +** Adafruit USBtinyISP v2.0のfirmware [#oe08cf60]
 +AdafruitのUSBtinyISP v2.0をUSB接続のAVR Writerとして機能させるためのfirmwareは，
 +[[Adafruit>https://learn.adafruit.com/usbtinyisp/download]]でダウンロード出来る。~
 +
 +USBtinyISPのfirmwareだけでなく，赤外線リモコン受信機にするfirmwareも入っている。~
 +
 +''自作した場合はfirmwareを書き込むため，何らかの別のAVR Writerが必要になる'' &worried; ~
 +
 +spiディレクトリにあるコンパイル済みの''main.hex''をATtinyISPに書き込む。~
 + > avrdude -c usbasp -p t2313 -U flash:w:main.hex U hfuse:w:0xdf:m -U lfuse:w:0xef:m
 +
 +** AdafruitのUSBtinyISP v2.0の設定 [#m8c9ef49]
 +AdafruitのUSBtinyISP v2.0では，JP1がジャンパーされるとUSBの5VがそのままターゲーットボードのVCCとして給電される。~
 +3.3VにするDC-DCコンバーター回路は実装されていないので，ターゲットボードに3.3Vを給電することは出来ない。~
 +|Jumper|説明|h
 +|JP1|ターゲットボードへの給電&br;Jumperなし:給電なし&br;Jumperあり:5V給電|
 +
 +ターゲットボードに合わせてJP1を設定する。~
 +
 +** 互換品USBtinyISP v2.0の問題 [#n8418979]
 +Amazonで販売されている[[Adafruit USBtinyISP v2.0の互換品>https://amzn.to/40cLrx9]]を購入してみた。~
 +#ref(usbtinyisp.png,,50%)
 +
 +この互換品USBtinyISP v2.0は，bufferチップが本来74AHC125が実装されるところを74HC125が実装されていた。~
 +
 +74HC125は電源電圧以上の電圧の入力を形容しないので，Jumperポストを外して3.3Vターゲットボードを接続した場合は，（ATtiny2313は5Vで動作しているので）最悪74HC125が破壊するかもしれない。~
 +
 +3.3Vターゲットボードに使う場合は，bufferチップを''74AHC125''に交換すべきである。~
 +
 +* Julian Schuler氏のUSBtinyISP [#qc3c333c]
 +Julian Schuler氏は，CPUに14pinのATtiny24Aを使用して[[小型化したUSBtinyISP>https://github.com/julianschuler/USBtinyISP]]を作成している。~
 +
 +3.3VDC-DCコンバーターを実装し，500mA/5Vや300mA/3.3Vを切り替えてISPコネクターからターゲットボードに供給できる。~
 +またセルフ3.3Vターゲットボードであっても，問題なく使用できるように設計されている。~
 +#ref(USBtinyISP_Sch.png,,50%)
 +
 +** firmware [#a56a51e7]
 +[[こちら>https://github.com/julianschuler/USBtinyISP]]のページでメンテナンスされている。~
 +
 +Julian Schuler氏のUSBtinyISPを自作した場合は，ビルド済みの''main.hex''があるので，これを作成したUSBtinyISPに書き込む。~
 + > avrdude -c usbasp -p t24 -P usb -U flash:w:main.hex -U hfuse:w:0xd7:m -U lfuse:w:0xef:m
 +
 +** Julian Schuler氏のUSBtinyISPの設定 [#n01c24de]
 +|DIPSW|説明|h
 +|1    |ターゲットボードへの給電&br;ON=給電&br;OFF=非給電|
 +|2    |供給電圧切替&br;ON=5V&br;OFF=3.3V|
 +
 +* Little Wire [#v3ec949b]
 +&ref(littlewire.png,,30%,around);[[Little Wire>https://littlewire.github.io/]]は，Ihsan Kehribar氏によって8pinのATtiny85を使って設計されたミニマムなUSB制御のハードウェアで，USBtinyISPとしても動作する。~
 +
 +#clear
 +
 +#ref(Little-Wire_sch.png,,20%)
 +
 +ATtiny85は端子がたった8pinしか無いので，12MHzのX'Talを使わずに内蔵RC発振器（+調整）とPLL機能を使って16.5MHzのクロックが使用できるようにしている :-o
 +
 +** 自作してみた。 [#p8a80ccd]
 +上記の回路図のように1時間ぐらいで出来そうなので，手持ちの部品で自作してみた。~
 +#ref(yujiLittleWire.png,,10%)
 +Jumperなしで3.3VターゲットボードからVTGが供給される場合の対応として，ISPの各信号に300Ωの抵抗を直列に追加した。~
 +USBコネクターがTypeBなんでちょっと大きいかな ;)
 +
 +P.S. ATtiny85Vでも動作した。なんで :-o
 +
 +** ソフトウェア [#o1e129b6]
 +Little Wireのメンテナンスは，[[こちら>https://github.com/littlewire/Little-Wire]]で行われている。[[アーカイブ・ファイル>https://github.com/littlewire/Little-Wire/archive/master.zip]]もダウンロードできる。~
 +
 +Little Wireを構成するソフトウェアは以下になる。~
 +- ATtiny85で使用できるbootloader。~
 +- USBtinyISP互換のfirmware。~
 +
 +*** ATtiny用bootloader [#peb606b5]
 +ATtiny用のbootloaderとして[[micronucleus bootloader>https://github.com/micronucleus/micronucleus.git]]が使われている。（他のbootloaderとしてはOptibootもあるようだ。）~
 +
 +ATtiny85でのmicronucleus bootloaderは，CPUのクロックを内部RC発振器とPLLを工夫して16.5MHzにしている。これはおそらくUSB1.1のクロックの整数倍にすることで，クロック誤差が出にくいようにしていると思われる。~
 +
 +USBtinyISP互換機能の場合，ATtiny85全てのpinをI/Oポートとして利用する必要がある。~
 +ATtinyシリーズの8pinの製品はResetとISP機能の両立は出来ない。これはFuseビット設定で行っているが（RSTDISBL=0），この設定でPB5をI/Oポートにすると外部からResetが出来なくなるため，ISPタイプのAVR WriterでFlash ROM書き換えは出来なくなってしまう。~
 +なので，このままではUSBtinyISPのfirmwareの更新が難儀になってしまう。~
 +
 +micronucleus bootloaderを使うと，RSTDISBL=0設定によりISPタイプのAVR Writerが使用できなくなってしまうが，代わりにbootloaderの機能でUSB通信経由でユーザープログラムをFlash ROMに書き込めるようにしている。~
 +
 +この理由でLittle Wireではmicronucleus bootloaderを使用していると思われる。~
 +
 +- 最新のmicronucleus bootloaderを書き込む~
 +micronucleus bootloaderのプロジェクトをダウンロードする。~
 + > md attiny85
 + > git clone https://github.com/micronucleus/micronucleus.git
 +micronucleus\firmware\releasesにビルド済みのhexファイルが有る。~
 +そのhexファイルをATtiny85に書き込む。~
 + > cd micronucleus\firmware\releases
 +
 +カスタマイズしたいなどでビルドしたい場合，作者は''avr-gcc version7.3.0''を使われているようだ。~
 +
 +他のAVR Writerとavrdudeを使って，micronucleus bootloaderを書き込んでFuseビットを設定する。~
 + > avrdude -c usbasp -p t85 -U flash:w:t85_default.hex -U lfuse:w:0xe1:m -U hfuse:w:0x5d:m -U efuse:w:0xfe:m
 +
 +''RSTDISBL=0にFuseビットを設定しているので，以後はISPタイプのAVR Writerは使用できなくなる。''~
 +
 +*** micronucleus用のDevice Driverのインストール [#i60fb8d0]
 +ATtiny85にmicronucleus bootloaderが書き込めたら，PCのUSBコネクタと接続する。~
 +最初は不明のデバイスになるので，Windows用のデバイスドライバーをインストールする。
 +
 +[[Zadig>https://zadig.akeo.ie/]]ツールを使ってデバイスドライバーをインストールする。~
 +ZadigのサイトのDownloadにある[[最新の実行ファイル>https://github.com/pbatard/libwdi/releases/download/v1.5.1/zadig-2.9.exe]]をダウンロードする。~
 +ダウンロードしたexeファイルをダブルクリックして起動する。~
 +unknown device1を選択して，名前を''Micronucleus''に編集して，使用するデバイスドライバーに''libusbk''を選択してInstall Driverボタンを押す。~
 +
 +これでmicronucleus bootloaderが書き込まれたLittle WireがUSBデバイスとして認識される。~
 + VID: 0x16D0, PID: 0x0753
 +
 +*** Little Wireのfirmwareのインストール [#sa7a57b7]
 +Little Wireの互換USBtinyISP機能を持った[[firmware>http://littlewire.github.io/downloads.html]]の最新版はバージョン1.3。~
 +[[こちら>https://github.com/littlewire/Little-Wire.git]]でメンテナンスされている。~
 +カスタマイズしたいなどでビルドしたい場合，作者は''avr-gcc version7.3.0''を使われているようだ。~
 +
 +ATtiny85にLittle Wireのfirmwareを書き込むには，[[micronucleusコマンド>https://github.com/micronucleus/micronucleus]]を使用して，micronucleus bootloaderの機能によりFlash ROMに書き込む。~
 +
 +以下の手順で行う。~
 +- ''Little WireをPCのUSBとの接続をはずす''
 +- micronucleusコマンドを使用する。~
 + > micronucleus --run littlewire_v13.hex
 + Please plug in the device ...
 +と，メッセージが表示されたら''Little WireをPCのUSBに接続する。''~
 +- 接続して数秒立つと，USBtinyISPと互換のfirmwareがATtiny85に書き込まれる。~
 +- USBtinyISP互換のLittle Wireが動き出す。~
 +
 +うまく行ったら，Little WireをUSBコネクターから抜いて再度挿入してみる。~
 +- USBコネクターにLittle Wireが挿入されるとLittle Wireの電源が入る。~
 +- micronucleus bootloaderが起動する。~
 +6秒間，micronucleusコマンドを待つ。~
 +ユーザープログラム等の書き込み要求コマンドなど何もなければ，ユーザープログラムのStartアドレス（Little Wire）にジャンプする。~
 +- Little Wireのプログラムが起動。~
 +- Windowsマシンのデバイスマネージャーで確認。~
 +USBtinyISPのデバイスドライバーをインストールしていない場合：！マークの不明のデバイス。~
 +USBtinyISPのデバイスドライバーをインストール済みの場合：USBtinyISPとして認識される。~
 +
 +*** ATtiny85の初期化 [#sf13b9b2]
 +FuseビットのRSTDISBL=0になっているのをRSTDISBL=1に戻すには，ISPタイプのAVR Writerでは出来ない。~
 +
 +STK500などの高電圧シリアルプログラミングが使用できるAVR Writerを使うと，ATtiny85のRSTDISBLを1に初期化することが出来る。~
 +RSTDISBL=1に初期化出来たら，ISPタイプのAVR Writerが使用できるようになる。~
 +
 +* USBtinyISPの使い方 [#r0866d58]
 +Windowsマシンで，互換品USBtinyISP v2.0や自作したLittle Wireを使ってみた。~
 +
 +** デバイスドライバーの用意 [#bc15436a]
 +Linux，MacOS Xマシンの場合は，デフォルトでデバイスドライバーが用意されているので，USBコネクターにUSBtinyISPをUSBコネクターに接続するだけで使える。~
 +
 +Windowsマシンで使用する場合は，汎用USBデバイスドライバーの[[libusb>/開発/libusb]]をインストールする必要がある。~
 +最初にWindowsマシンにUSBtinyISPをUSBポートに刺すと，
 + VID: 0x1781, PID: 0x0C9F
 +デバイスマネージャーで確認すると，！マークの不明のデバイスになっていて使用できない。~
 +
 +今回は[[Adafruitからダウンロード出来るデバイスドライバー>https://learn.adafruit.com/usbtinyisp/download]]でなく，[[Zadig>https://zadig.akeo.ie/]]ツールを使ってインストールしてみた。~
 +ZadigのサイトのDownloadにある[[最新の実行ファイル>https://github.com/pbatard/libwdi/releases/download/v1.5.1/zadig-2.9.exe]]をダウンロードする。~
 +ダウンロードしたexeファイルをダブルクリックして起動する。~
 +USBtinyISPを選択して，デバイスドライバーを''libusbk''を選択してInstall Driverボタンを押す。~
 +
 +これでUSBtinyISPのデバイスドライバーとして汎用USBデバイスドライバーlibUSB-win32互換のlibusbkが使われるようになる。~
 +
 +再度デバイスマネージャーで確認してデバイスドライバーがロードされていればセットアップが出来ている。
 +
 +** ターゲットボードのISPコネクターと接続 [#q7ec0548]
 +AVR Writerとして使用する場合は，''10pin ISPコネクター''か''6pin ISPコネクター''とターゲットボードの6pin ISPコネクターと接続する。~
 +|USBtinyISP&br;10pin|USBtinyISP&br;6pin|ターゲットボード&br;6pin ISP|h
 +|9 MISO            |1 MISO            |1 MISO              |
 +|2 VCC              |2 VCC            |2 VCC              |
 +|7 SCK              |3 SCK            |3 SCK              |
 +|1 MOSI            |4 MOSI            |4 MOSI              |
 +|5 RST              |5 RST            |5 RST              |
 +|4,6,8,10 GND      |6 GND            |6 GND              |
 +
 +** avrdudeで使用する [#n68b9d54]
 +バージョン5.5以降のavrdudeではUSBtinyISPに対応していて，avrdude.confにUSBtinyISP（互換品を含む）の定義が入っているので，問題なくavrdudeでプログラムをターゲットボードに書き込むことが出来た。~
 + > avrdude -c usbtiny -p atmega328 -P usb -U flash:w:ATmegaBOOT_328_usbio_8mhz.hex -U lock:w:0x0f:m
 +とか
 + > avrdude -c usbtiny -p m168p -P usb -t
 +とか，動作した。~
 +
 +*** Arduino IDEで使用する [#j384ec35]
 +Arduino IDEはavrdudeを使用しているので，外部書き込み器としてUSBtinyISPを使用できる。~
 +
 +Arduino IDEでUSBtinyISPを選択できるように，''%LocalAppData%\Arduino15\packages\arduino\hardware\avr\1.8.5\programmers.txt''ファイルに，以下のような定義があることを確認する。なければ追加する。~
 + usbtinyisp.name=USBtinyISP
 + usbtinyisp.protocol=usbtiny
 + usbtinyisp.program.tool=avrdude
 + usbtinyisp.program.tool.default=avrdude
 + usbtinyisp.program.extra_params=
 +
 +これでArduino IDEで，ツール>書込装置で''USBtinyISP''を選択出来るようになる。~
  
  • 開発/AVR/AVR Writer/USBtinyISP のバックアップ差分(No. All)
    • 現: 2025-01-12 (日) 10:48:38 yuji
      • Deleted an attach file: USBtinyISP_Sch.pdf at 2025-01-20 (月) 21:45:17, Deleted an attach file: LittleWire.png at 2025-01-26 (日) 09:13:11
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