2.3.9. Внутрісхемний емулятор atjtagice mkIi (atjtagice2)
Альтернативою внутрісхемної емуляції є режим фонового налагодження. В англомовній літературі цей режим позначається терміном "On-Chip Debugging", або OCD.
Різниця між внутрісхемною емуляцією і фоновим налагодженням полягає в наступному. Внутрісхемний емулятор з тим або іншим ступенем вірогідності імітує поводження цільового мікроконтролера в відлагоджуваній системі, у той час як у режимі фонового налагодження програмний код виконується самим цільовим мікроконтролером. Таким чином, досягається повний збіг тимчасових і електричних параметрів системи в відлагоджувальному і штатному режимах.
Для підтримки режиму "On-Chip Debugging" (OCD) блок керування налагодженням повинен бути частиною самого відлагоджуваного мікроконтролера. Керування фоновим налагодженням у мікроконтролерах AVR здійснюється по JTAG-інтерфейсу, сумісному зі стандартом IEEE1149.1, або однопровідному інтерфейсові debugWIRE, що є власною розробкою компанії Atmel.
Блок OCD з керуванням по інтерфейсу JTAG міститься в мікроконтролерах ATmega128/CAN128, ATmega16/32/64, ATmega162, ATmega165/325, ATmega169/329, ATmega3250/3290. Блок OCD з керуванням по інтерфейсу debugWIRE міститься в мікроконтролерах ATmega48/88/168, ATtiny13, ATtiny2313, ATtiny45.
Під керуванням блоку OCD у мікроконтролерах AVR виробляється виконання програмного коду і доступ до усіх регістрів мікроконтролера в режимі фонового налагодження.
Для роботи мікроконтролера в режимі внутрісхемного налагодження необхідно дозволити (за замовчуванням заборонений) інтерфейс JTAG або debugWIRE. Для цього необхідно установити відповідні FUSE-біти. При дозволі інтерфейсу debugWIRE варто пам'ятати, що інтерфейс debugWIRE використовує вивід /RESET мікроконтролера і, при дозволі інтерфейсу, стандартна функція виводу (скидання мікроконтролера) відключається, а значить, стає недоступною функція послідовного внутрісхемного програмування, тому що вивід /RESET використовується для введення мікроконтролера в режим послідовного програмування. Перепрограмування FUSE-бітів мікроконтролера можна зробити по інтерфейсу debugWIRE або в режимі паралельного програмування.
Пристроєм, що реалізує протокол керування, є ATJTAGICE mkII (ATJTAGICE2).
Рис.2.24.
Зовнішній вигляд внутрісхемного
емулятора ATJTAGICE mkII
Внутрісхемний емулятор ATJTAGICE mkII підключається до персонального комп'ютера по COM або USB інтерфейсах. При підключенні по USB інтерфейсу не потрібне використання зовнішнього джерела живлення. Робити з'єднання емулятора з комп'ютером і цільовим мікроконтролером необхідно при виключеному живленні всіх трьох пристроїв (при підключенні по інтерфейсі USB досить установити вимикач живлення ATJTAGICE mkII у положення ВИКЛЮЧЕНЕ). У противному випадку можна вивести з ладу вихідні каскади емулятора.
При використанні інтерфейсу USB для підключення ATJTAGICE mkII до комп'ютера, передача команд виробляється істотно швидше, ніж при використанні COM-порту.
Як керуючу програму для роботи ATJTAGICE mkII і OCD мікроконтролера використовується інтегроване середовище розробки AVR Studio. Більш докладну інформацію з можливостей і використання ATJTAGICE mkII можна знайти у вбудованому файлі довідки AVR Studio.
Крім забезпечення режиму фонового налагодження, емулятор ATJTAGICE mkII може бути використаний у якості внутрісхемного програматора для мікроконтролерів AVR. Програмування може здійснюватися по інтерфейсах JTAG або SPI. Для програмування, а також налагодження, по інтерфейсу JTAG одночасно декількох пристроїв потрібно з'єднати пристрої в дейзі-ланцюжок. Після цього необхідно вказати AVR Studio наявність декількох мікроконтролерів у меню Tools > STK500/AVRISP/JTAGICE > STK500/AVRISP/JTAGICE > Advanced > JTAG Daisy Chain Settings.
Альтернативою описаним вище внутрісхемним емуляторам і відлагоджувачу може служити інтегрований у AVR Studio програмний симулятор, що робить емуляцію програмним способом.