USB/RS232 AVR JTAG使用说明书 - mailshop.cn€¦ · 烧录程序时的故障 ... usb/rs232 avr jtag仿真器由五个部分组成：rs232接口电路、usb 接口电路、自动识别电路、控制电路和jtag

阿莫电子工具使用指南

USB/RS232 AVR JTAG仿真器

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商标资讯

ATMEL与 AVR分别是 ATMEL CORPORATION的注册商标和商标。

阿莫电子、OURAVR和 ARMOK分别是东莞阿莫电子的商标。

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安全需知

为防止损坏您的 AVR工具，避免您或他人受伤，在使用本设备前请仔

细阅读下面的安全需知，并妥善保管以便所有本设备的使用者都可随

时参阅。

请遵守本节中所列举的用以下符号所标注的各项预防措施，否则可能

对产品造成损害。

警告

勿在易然气体环境中使用

请勿在易然气体环境中使用电子设备，以避免发生爆炸或火灾。

勿在潮湿的环境中使用

请勿在潮湿的环境中使用电子设备，以免设备损坏。

发生故障时立刻拔下所有线缆

当您发现产品冒烟或发出异味时，请立刻拔下所有与其连接的线缆，切断

电源。以避免燃烧。若在这种情况下还继续使用，可能会导致产品的进一

步损坏，并使您受伤。

请与我们联系后，将产品寄回给我们维修。

请勿自行拆卸本产品

触动产品内部的零件可能会导致受伤。

遇到故障时，请及时联系我们。

自行拆卸可能会导致其它意外事故发生。

使用合适的电缆线

若要将线缆连接到本设备的插座上，请使用本产品提供的线缆，以保证产

品规格的兼容性。

请勿在儿童伸手可及之处保管本产品

请特别注意防止婴幼儿玩耍或将产品的小部件放入口中。

！该标记表示警告，提醒您应该在使用本产品前阅读这些信息，以防止可能发生的损害。

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注意

l 未经阿莫电子的事先许可，对本产品附属的相关手册之所有内容，

不得以任何方式进行翻版、传播、转录或存储在可检索系统内，

或者翻译成其它语言。

l 阿莫电子保留可随时更改手册内所记载之硬件与软件规格的权

利，而无需事先通知。

l 阿莫电子对因使用本产品而引起的损害不承担任何责任。

l 阿莫电子已竭尽全力来确保手册内所载信息的准确性和完善性。

如果您发现任何错误或遗漏，请向我们反映（见“联系我们”），

对此，我们深表感谢。

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目录产品简介 ...................................................................................................................1

简介 ......................................................................................................................1

装箱清单...............................................................................................................2

支持芯片...............................................................................................................3

硬件说明 ...................................................................................................................4

主板说明...............................................................................................................4

RS232接口电路 ...................................................................................................4

USB接口电路 ......................................................................................................4

自动识别电路 .......................................................................................................4

控制电路...............................................................................................................4

LED指示 ..............................................................................................................4

JTAG接口电路.....................................................................................................5

软件安装 ...................................................................................................................6

系统要求...............................................................................................................6

软件安装...............................................................................................................6

驱动安装.............................................................................................................10

检验驱动.............................................................................................................17

如何使用 .................................................................................................................19

器件连接.............................................................................................................19

JTAGICE烧录功能 ............................................................................................20

JTAGICE命令行软件.........................................................................................25

熔丝位设置 .........................................................................................................29

芯片仿真.............................................................................................................35

一、调试控制栏说明..........................................................................................................39

二、断点的使用..................................................................................................................41

三、变量查看......................................................................................................................41

四、寄存器查看..................................................................................................................43

五、I/O View窗口 ...........................................................................................................44

六、查看汇编代码..............................................................................................................44

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目录固件维护 .................................................................................................................46

自动升级.............................................................................................................46

手工升级.............................................................................................................48

注意事项 .................................................................................................................49

故障排除 .................................................................................................................55

烧录程序时的故障 .............................................................................................55

仿真时的故障 .....................................................................................................57

附录资料 .................................................................................................................58

联系我们 .................................................................................................................65

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阿莫电子 - 1 -

产品简介

简介

阿莫电子的 USB/RS232 AVR JTAG 仿真器是一款与原装 JTAGICE

（第一代）仿真器功能完全一致的产品。带自动升级和手工升级功能，

使用 ATMEL 官方免费软件 AVR Studio 进行仿真与烧录。可通过 USB

或串口与 PC 机连接，解除笔记本电脑用户没有串口的烦恼。并可直

接利用目标板上的电源供电而不需要额外的电源。

JTAG 接口是一个 4 线的符合 IEEE 1149.1 标准的测试接入端口

(TAP)控制器。IEEE的标准提供一种行之有效的电路板连接性测试的

标准方法(边界扫描)。 Atmel 的 AVR 器件已经扩展了支持完全编程

和片上调试的功能。

本设备使用的是标准的 JTAG 接口，用户可以对正在目标系统中

运行的微处理器实时仿真。

根据 AVROCD (AVR On-Chip Debug AVR 片上调试)协议，用户完

全控制 AVR微处理器的内部资源。本设备可以提供完美的仿真，而价

格远低于传统硬件仿真器的价格。

特点

1. 与 AVR Studio兼容。

2. USB与 ES232两种连接方式。

3. 防插错机构，可有效防止误将仿真头插入 ISP 接口导致目标

板电源短路。

4. 支持汇编与高级语言源码调试。

5. 支持 Flash、EEPROM、熔丝位、锁定位。

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阿莫电子 - 2 -

装箱清单

本产品包括以下部件：

USB/RS232 AVR JTAG仿真器一台

RS232串口线(公与母,1.5M) 一条

USB标准线(方口与扁平口)(带磁环) 一条

JTAG、ISP扁平延长线(2*5)(40cm长) 两条

驱动与使用光盘一张

JTAG、ISP扁平延长线

USB标准线

USB/RS232 AVR JTAG仿真器

RS232串口线

注：以上图片仅供参考，实物如有变更，恕不另行通知！

驱动与使用光盘

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阿莫电子 - 3 -

支持芯片

USB/RS232 AVR JTAG仿真器支持芯片列表：

ATmega16L-8PU

ATmega16L-8AU

ATmega16-16PU

ATmega16-16AU

ATmega162V-8PI

ATmega162V-8AU

ATmega162-16PU

ATmega162-16AU

ATmega169P-16AU

ATmega169PV-8AU

ATmega169V-1AI

ATmega32L-8PU

ATmega32L-8AU

ATmega32-16PU

ATmega32-16AU

ATmega64L-8AU

ATmega64-16AU

ATmega128L-8AU

ATmega128-16AU

ATmega323

AT90CAN128

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阿莫电子 - 4 -

硬件说明

主板说明

USB/RS232 AVR JTAG 仿真器由五个部分组成：RS232 接口电路、USB

接口电路、自动识别电路、控制电路和 JTAG接口电路。

RS232接口电路

使用标准的 DB9 RS232接口与 PC机前端处理软件 AVR Studio通信，

支持 115200的波特率。

USB接口电路

使用 USB转 RS232芯片将 USB信号转化为 RS232信号与 PC机前端处

理软件 AVR Studio通信，支持 115200的波特率。

自动识别电路

采用电子模拟开关实现 USB接口与 RS232接口的自动识别功能。

控制电路

控制电路主要负责将前端软件指令转化为用于 JTAG 接口有效的

AVROCD指令。另外，该模块也负责监控及设定一些控制信号。

LED指示

绿灯亮电源

红灯亮上电

红灯灭同步成功

红灯闪通信中

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阿莫电子 - 5 -

JTAG接口电路

采用标准的 10脚插头（扁平线红色一边为第一脚）与目标板相连：

引脚信号 I/O 说明

1 TCK 输出测试时钟，JTAG ICE发往目标 JTAG端口的时钟信

号

2 GND - 地

3 TDO 输入测试数据输出，目标 JTAG 端口发往 JTAG ICE 的

数据信号

4 VTref 输入目标参考电压。目标 VDD 用于控制逻辑电平转换

器和目标电源 LED指示灯。

5 TMS 输出测试模式选择，JTAG ICE发往目标 JTAG端口的模

式选择信号

6 RST 输出/入

适配器开集电极输出至目标系统复位。它也是适

配器的输入引脚，将目标板的复位情况告知 JTAG

ICE。

7 VDD 输入

适配器电源，该连接器用于为适配器提供(3 - 5)V

的直流稳压电源。当使用了外部电源时，这个电

源电压输入端会自动断开。

8 RST NC(输出) 悬空，用于与其他设备兼容(JTAG端口复位)

9 TDI 输出测试数据输入，JTAG ICE发往目标 JTAG端口的数

据信号

10 GND - 地

目标板接口电路图

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阿莫电子 - 6 -

软件安装

系统要求最低软硬件配置要求是：

u 486处理器(推荐使用 Pentium系列)

u 16 MB RAM

u 16 MB 空余硬盘空间

u Windows95/98/NT4.0及更高版本，Windows2000

u 115200波特率的 RS-232端口(COM口)

软件安装

双击光盘中此图标，开始安装软件。

欢迎界面，点“NEXT”继续：

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阿莫电子 - 7 -

选择接受协议许可，点“NEXT”继续：

点“Chang...”,选择安装文件夹后，点“NEXT”继续：

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阿莫电子 - 8 -

选择安装 USB驱动复选框（默认为安装），点“NEXT”继续：

准备好安装参数，点“Install”进入安装程序：

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阿莫电子 - 9 -

安装程序中：

安装驱动，这个窗口要在屏幕上停留几秒种，请不要关闭，稍后会自动关闭：

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阿莫电子 - 10 -

安装完成，点“Finish”安装结束。

驱动安装

如果您的电脑是第一次通过 USB接线方式（见器件连接）使用本仿真器，当您接

好线后，系统将会提示您安装此设备的驱动。

发现新硬件 USB/RS232 AVR JTAG：

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阿莫电子 - 11 -

找到新硬件向导，请单击“下一步”继续：

安装硬件设备驱动程序，请选择“搜索适于我的设备的驱动程序（推荐）（S）”，

单击“下一步”继续：

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阿莫电子 - 12 -

找到驱动程序文件，请选择“指定一个位置”，单击“下一步”继续：

选择文件复制来源，单击“浏览”选择光盘中的“FT232BM_R9052154_vcp”目录，

单击“确定”继续：

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阿莫电子 - 13 -

找到驱动程序文件，单击“下一步”继续：

安装完成。

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阿莫电子 - 14 -

发现新硬件，虚拟串口。

找到新硬件向导，请单击“下一步”继续：

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阿莫电子 - 15 -

安装硬件设备驱动程序，请选择“搜索适于我的设备的驱动程序（推荐）（S）”，

单击“下一步”继续：

找到驱动程序文件，请选择“指定一个位置”，单击“下一步”继续：

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阿莫电子 - 16 -

选择文件复制来源，单击“浏览”选择光盘中的“FT232BM_R9052154_vcp”目录，

单击“确定”继续：

找到驱动程序文件，单击“下一步”继续：

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阿莫电子 - 17 -

安装完成。

检验驱动

如果怀疑驱动有没有正常运行，可以用以下的方法查看。

右击“我的电脑”选择，管理：

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阿莫电子 - 18 -

出现计算机管理窗口，在左侧的窗口中选择“设备管理”。

在右侧的窗口中，展开“端口(COM和 LPT)”，出现如图所示“USB/RS232 AVR JTAG

(comX)”，即安装驱动成功。ComX是系统为您设置的串口号。

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阿莫电子 - 19 -

如何使用

器件连接

通过 USB连接仿真器：

通过串口连接仿真器：

注：

1.无论那种连接方式均为目标板供电，仿真器不给目标板提供电

源。

2.如串口与 USB口同时连接，则 USB口工作，串口不工作。

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阿莫电子 - 20 -

JTAGICE烧录功能

请将仿真器与 PC机和目标板连好后，通过以下三种方式之一启动 AVR Studio软件。 1.双击桌面 AVR Studio图标。

2.单击快速启动栏内 AVR Studio图标。

3.通过“开始”菜单。

弹出“Welcome to AVR Studio4”窗口，请点击“Cancel”取消。

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阿莫电子 - 21 -

点击工具栏中“Con”按钮。

弹出“Select AVR Programmer”对话框，如下图所示选择“JTAGICE”

平台与“AUTO”端口，点击“Connect...”。

弹出 JTAGICE窗口。

编程标签页

1.选择您所使用

的芯片。

2.按图中设置编

程模式。

3.单击要烧录存

储器栏的“浏

览”，选择烧录文

件后点击“编程”

按钮。

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阿莫电子 - 22 -

熔丝标签页

1.配置好熔丝

位后点

“ Program”即

可完成熔丝位

烧录。

2.如何配置熔

丝位请参考“熔

丝位设置”。

锁定位标签页

1.配置好锁定

位后点

“Program”即

可完成锁定位

烧录。

2.如何配置锁

定位请参考“锁

定位设置”。

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阿莫电子 - 23 -

高级标签页

1.点击“Read”

即可读芯片的

标识位。

2.可设置通信

频率与菊花链。

目标板标签页

1.点击“ Read

Voltages”可测

试目标板电压。

2. 在

“Revision”中

可以看到软件、

硬件版本。

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阿莫电子 - 24 -

自动化标签页

1.选择需要的

功能，点击

“Start”即可

高效编程。

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阿莫电子 - 25 -

JTAGICE命令行软件

命令行软件非常适用于批量烧录，这里列出了 JTAGICE软件所有命令

及可使用的参数。（注意：命令行软件区分大小写。）

用法: jtagice.exe [命令] [参数]

命令:

-h/-? 显示本帮助.

-e 擦除芯片.

-j 读取 JTAG ID 字符串.

-f<熔丝位> 写熔丝位的高/低字节. LSB 将会写到低字节,MSB 将

会写道高字节.

-l<锁定位> 将特定值写入锁定位.

-p[f|e|b] 写入 FLASH (-pf), EEPROM (-pe) 或两者 (-pb) 存

储器，要写入的数据文件名使用-if(FLASH) 和/或

ie(EEPROM)定义.

-q 读熔丝位. 如果被选中的器件有扩展熔丝位,也会被读

出来.

-r[f|e|b] 读 FLASH (-rf), EEPROM (-re) 或 both (-rb) 存储

器. 要保存成的数据文件名使用-of(FLASH) 和/或

oe(EEPROM)定义.

-s 读标志位.

-v[f|e|b] 校验 FLASH (-vf), EEPROM (-ve) 或两者 (-vb) 的

存储器. 要输入的数据文件后要带有-if(FLASH) 和/

或 ie(EEPROM),作为参数. 要求输入文件名,文件名后

带有-if(FLASH) 和/或 ie(EEPROM),作为参数-E <扩

展熔丝位> 写扩展熔丝位.

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阿莫电子 - 26 -

-F<熔丝位> 校验熔丝位的高/低字节.LSB 表明要写到低字节,MSB

表明要写入高字节.

-G<扩展熔丝位> 将扩展熔丝位和给定值比较.

-O<地址> 读振荡器的值. 地址是在器件的数据手册(DataSheet)

中指定的地址.

-S [f|e] <地址> 把用-O 或 -Z 读出的振荡器的值写到 FLASH (-Sf)

或 EEPROM (-Se)给定的位置上去.

-Z<地址> (擦除芯片前)从 EEPROM 中指定的位置读取数据.这些

数据可以用-S[f|e]命令重新写入 EEPROM 或者 FLASH

中.

参数:

-ae<起始>,<终止> 指定读取 EEPROM 的地址范围.默认为整个存储

器

-af<起始>,<终止> 指定读取 FLASH 存储器的地址范围.默认为全部

存储器

-c<接口> 指定要连接到的接口. 可以是 USB, COM1-8 或

自动 (默认). 用 USB 的话, 仿真器的序列号也

可以被指定: -c USB:00A00000002C

-d<芯片> [必须] 指定芯片的类型.

-ie<文件> 指定要写入到 EEPROM中的文件.

-if<文件> 指定要写入到 FLASH中的文件.

-oe<文件> 指定文件用来保存从 EEPROM中读出的数据.

-of<文件> 指定文件用来保存从 FLASH中读出的数据.

-z 无进程显示.应用与重定义输出文件.

-D<devsbefore,devsafter,bitsbefore,bitsafter>

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阿莫电子 - 27 -

进行菊花链设置.

-J<波特率> 省略不用，仅用作兼容.

-R 当编程的时候应用外部复位.

-Y 执行振荡器的频率调整.更多内容请看 AVR053

用法示例:

打开 CMD窗口，输入如下命令：

"C:\Program Files\Atmel\AVR Tools\JTAGICE\jtagice.exe" -ccom1

-dATMEGA16 -s -e -ifD:\HEX\CALL.hex -pf -vf -f09BE -lFC -F09BE -LFC

"C:\Program Files\Atmel\AVR Tools\JTAGICE\jtagice.exe"：

jtagice的路径

-ccom1 连接到 COM1

-dATMEGA16 连接目标芯片为 ATMEGA16

-s 读取目标芯片的标识位

-e 擦除芯片

-ifD:\HEX\CALL.hex 指定要烧录 D:\HEX\CALL.hex到 FLASH

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阿莫电子 - 28 -

-pf 烧录 FLASH

-vf 校验 FLASH

-f09BE 烧录熔丝拉高字节 0x09，低字节 0xBE

-lFC 烧录锁定位字节为 0xFC

-F09BE 校验熔丝拉高字节 0x09，低字节 0xB

-LFC 校验锁定位字节为 0xFC

按下“回车”键，程序开始执行。

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阿莫电子 - 29 -

熔丝位设置

在熔丝位设置（Fuses）标签中，将会显示当前芯片所能访问的

熔丝位。有些熔丝位只能在并口/高压编程时更改，它们会被显示，

但运行 JTAG 编程模式时不可更改。点击“读（Read）”按钮获得当

前的熔丝位的值，点击“写（write）”按钮将当前熔丝位设置烧入

芯片。选定这些复选框表明这个熔丝位被允许/编程，即向实际芯片

中写 0。注意选定的熔丝位设置不会在按“擦除芯片（Chip Erase）”

按钮后受影响。

以 M16为例，其设置界面如下：

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阿莫电子 - 30 -

复选框描述

图标描述

未编程的熔丝位或锁定位。

已编程的熔丝位或锁定位。

不能读取该位的当前值，但是可以对此熔丝位编程。(已编程，为0)

不能读取该位的当前值，但是可以对此熔丝位编程。(未编程，为1)

读取到该熔丝位/锁定位的值为“未编程”，但是不允许写入。

例如：不能在串行模式下更改

读取到该熔丝位/锁定位的值为“已编程”，但是不允许写入。

例如：不能在串行模式下更改

不能读该熔丝位的值，也不允许写该熔丝位。

上图中的选项整理如下： On-Chip Debug Enabled; [OCDEN=0]

JTAG Interface Enabled; [JTAGEN=0]

Serial program downloading (SPI) enabled; [SPIEN=0]

Preserve EEPROM memory through the Chip Erase cycle; [EESAVE=0]

Boot Flash section size=128 words Boot start address=$1F80; [BOOTSZ=11]

Boot Flash section size=256 words Boot start address=$1F00; [BOOTSZ=10]

Boot Flash section size=512 words Boot start address=$1E00; [BOOTSZ=01]

Boot Flash section size=1024 words Boot start address=$1C00; [BOOTSZ=00] ; default

value

Boot Reset vector Enabled (default address=$0000); [BOOTRST=0]

CKOPT fuse (operation dependent of CKSEL fuses); [CKOPT=0]

Brown-out detection level at VCC=4.0 V; [BODLEVEL=0]

Brown-out detection level at VCC=2.7 V; [BODLEVEL=1]

Brown-out detection enabled; [BODEN=0]

Ext. Clock; Start-up time: 6 CK + 0 ms; [CKSEL=0000 SUT=00]



Int. RC Osc. 1 MHz; Start-up time: 6 CK + 0 ms; [CKSEL=0001 SUT=00]


Int. RC Osc. 1 MHz; Start-up time: 6 CK + 64 ms; [CKSEL=0001 SUT=10]; default value









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Ext. RC Osc. - 0.9 MHz; Start-up time: 18 CK + 0 ms; [CKSEL=0101 SUT=00]




Ext. RC Osc. 0.9 MHz - 3.0 MHz; Start-up time: 18 CK + 0 ms; [CKSEL=0110 SUT=00]












Ext. Low-Freq. Crystal; Start-up time: 1K CK + 4 ms; [CKSEL=1001 SUT=00]



Ext. Crystal/Resonator Low Freq.; Start-up time: 258 CK + 4 ms; [CKSEL=1010 SUT=00]

Ext. Crystal/Resonator Low Freq.; Start-up time: 258 CK + 64 ms; [CKSEL=1010 SUT=01]

Ext. Crystal/Resonator Low Freq.; Start-up time: 1K CK + 0 ms; [CKSEL=1010 SUT=10]






Ext. Crystal/Resonator Medium Freq.; Start-up time: 258 CK + 4 ms; [CKSEL=1100

SUT=00]

Ext. Crystal/Resonator Medium Freq.; Start-up time: 258 CK + 64 ms; [CKSEL=1100

SUT=01]

Ext. Crystal/Resonator Medium Freq.; Start-up time: 1K CK + 0 ms; [CKSEL=1100 SUT=10]

Ext. Crystal/Resonator Medium Freq.; Start-up time: 1K CK + 4 ms; [CKSEL=1100 SUT=11]

Ext. Crystal/Resonator Medium Freq.; Start-up time: 1K CK + 64 ms; [CKSEL=1101

SUT=00]


SUT=01]


SUT=10]


SUT=11]

Ext. Crystal/Resonator High Freq.; Start-up time: 258 CK + 4 ms; [CKSEL=1110 SUT=00]

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阿莫电子 - 32 -

Ext. Crystal/Resonator High Freq.; Start-up time: 258 CK + 64 ms; [CKSEL=1110 SUT=01]

Ext. Crystal/Resonator High Freq.; Start-up time: 1K CK + 0 ms; [CKSEL=1110 SUT=10]






中英文对照如下：

英文中文

On-Chip Debug Enabled 片内调试使能

JTAG Interface Enabled JTAG 接口使能

Serial program downloading (SPI) enabled 串行编程下载(SPI) 使能

(ISP下载时该位不能修改)

Preserve EEPROM memory through the Chip

Erase cycle; 芯片擦除时 EEPROM的内容保留

Boot Flash section size=xxxx words 引导(Boot)区大小为 xxx个词

Boot start address=$yyyy; 引导(Boot)区开始地址为 $yyyy

Boot Reset vector Enabled 引导(Boot)、复位向量使能

Brown-out detection level at VCC=xxxx V; 掉电检测的电平为 VCC=xxxx 伏

Brown-out detection enabled; 掉电检测使能

Start-up time: xxx CK + yy ms 启动时间 xxx 个时钟周期 + yy 毫秒

Ext. Clock; 外部时钟

Int. RC Osc. 内部 RC(阻容) 振荡器

Ext. RC Osc. 外部 RC(阻容) 振荡器

Ext. Low-Freq. Crystal; 外部低频晶体

Ext. Crystal/Resonator Low Freq 外部晶体/陶瓷振荡器低频

Ext. Crystal/Resonator Medium Freq 外部晶体/陶瓷振荡器中频

Ext. Crystal/Resonator High Freq 外部晶体/陶瓷振荡器高频

例如：


内部 RC振荡器 8M 启动时间 6个时钟周期＋0ms

注：以上中文是对照 ATmega16的中、英文版本数据手册而翻译。尽

量按照了官方的中文术语。

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阿莫电子 - 33 -

锁定位设置

和熔丝位设置一样，锁定位（lock bits）标签显示选定芯片的

可用锁定位。所有的锁定位在 ISP 编程模式（ programming mode）

时都是可访问的。一种锁定模式有很多锁定位共同决定组成。JTAG

ICE用户界面会根据用户选择，将正确的锁定位按照选定的锁定模式

自动编程。一旦一种锁定模式被允许，就不能通过选择另外一种低保

护度的锁定模式来消除它。唯一去除锁定的办法就是彻底的擦除芯

片，同时也擦除程序存储器和 EEPROM 存储器的内容。有一个例外：

如果目标芯片的"EESAVE"熔丝位被编程，EEPROM 中的数据会一直保

留，甚至当擦除芯片的时候也会保留。通过选定 "自动校验（Auto

Verify）"复选框可以在每次编程后自动的进行校验工作。

下面是 M16的锁定位设置窗口：

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Atmega16的锁定位整理如下：

Mode 1: No memory lock features enabled

Mode 2: Further programming disabled

Mode 3: Further programming and verification disabled

Application Protection Mode 1: No lock on SPM and LPM in Application Section

Application Protection Mode 2: SPM prohibited in Application Section

Application Protection Mode 3: LPM and SPM prohibited in Application Section

Application Protection Mode 4: LPM prohibited in Application Section

Boot Loader Protection Mode 1: No lock on SPM and LPM in Boot Loader Section

Boot Loader Protection Mode 2: SPM prohibited in Boot Loader Section

Boot Loader Protection Mode 3: LPM and SPM prohibited in Boot Loader Section

Boot Loader Protection Mode 4: LPM prohibited in Boot Loader Section

锁定位保护模式说明：

存储器锁定位保护类型 Mode 1 没有使能存储器保护特性

Mode 2 在并行和 SPI/JTAG串行编程模式中 Flash和 EEPROM的

进一步编程被禁止，熔丝位被锁定。

Mode 3 在并行和 SPI/JTAG串行编程模式中 Flash和 EEPROM的

进一步编程及验证被禁止，锁定位和熔丝位被锁定

Application Protection Mode 1 SPM 和 LPM 对应用区的访问没有限制

Application Protection Mode 2 不允许 SPM 对应用区进行写操作

Application Protection Mode 3

不允许 SPM 指令对应用区进行写操作，也不允许运行于

Boot Loader 区的 LPM 指令从应用区读取数据。若中断

向量位于 Boot Loader 区，那么执行应用区代码时中断

是禁止的。

Application Protection Mode 4

不允许运行于 Boot Loader 区的 LPM 指令从应用区读取

数据。若中断向量位于 Boot Loader 区，那么执行应用

区代码时中断是禁止的。

Boot Loader Protection Mode 1 允许 SPM/LPM 指令访问 Boot Loader 区

Boot Loader Protection Mode 2 不允许 SPM 指令对 Boot Loader 区进行写操作

Boot Loader Protection Mode 3

不允许 SPM 指令对 Boot Loader 区进行写操作，也不允

许运行于应用区的 LPM 指令从 Boot Loader 区读取数

据。若中断向量位于应用区，那么执行 Boot Loader 区

代码时中断是禁止的。

Boot Loader Protection Mode 4

不允许运行于应用区的 LPM 指令从 Boot Loader 区读取

数据。若中断向量位于应用区，那么执行 Boot Loader 区

代码时中断是禁止的。

注：以上中文是对照 ATmega16的中、英文版本数据手册而翻译。尽量按照了官方的中文术语。

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芯片仿真

请将仿真器与 PC机和目标板连好后，通过以下三种方式之一启动 AVR

Studio软件。

1.双击桌面 AVR Studio4图标。

2.单击快速启动栏内 AVR Studio4图标。

3.通过“开始”菜单。

系统自动打开“Welcome to AVR Studio4”窗口，可通过两种方式进

入仿真状态：

1.新工程进入仿真状态。

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单击“Open”按钮，选择 ELF或 COF等仿真文件，单击“打开”。

生成 AVR Studio工程文件，单击“保存”。

进入仿真平台选择对话框。

2.历史工程进入仿真状态。

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在历史工程中选择您需要仿真的 ELF 或 COF 等仿真文件，单击

“NEXT》”。

进入仿真平台选择对话框。

在左侧的“Debug platform”中选择“JTAG ICE”，右侧的芯片中，

选择您要仿真的芯片。（右侧所列的黑色芯片就是本仿真平台支持的

所有芯片。）

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选择完成后，下边的“Finish”按钮可以得到焦点，单击进入仿真界

面。

仿真界面：

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一、调试控制栏说明

调试控制栏可以控制程序的执行状态，所有的调试控制都可以由

Debug菜单，快捷键和调试工具栏实现。

注意！如果在目标文件中含有有效的源码级信息，所有的调试操

作将一直继续执行，直到到达第一条用户源代码语句.如果没有遇到

用户源代码语句，程序将继续执行。如果要停止程序的运行，必须在

发出停止命令前转换到反汇编模式。

开始调试（Start Debugging）

此命令将启动调试模式，并使所有的调试控制命令处于有效。通常在

调试模式下不能编辑程序。此命令将连接调试平台，装载目标文件并

执行复位操作。

停止调试（Stop Debugging）

此命令将停止调试过程，并断开与调试平台的连接，进入编辑模

式.

复位（Reset）(SHIFT+F5)

此命令可以让目标程序复位。当程序正在运行时，执行此命令的话程

序将停止运行。如果用户是在源码级模式中，程序会在复位完成后，

继续运行直到第一条用户的源代码语句处。复位命令执行后，所有窗

口中的信息都将更新。

运行（Run）(F5)

调试菜单中的运行命令将启动(重启动)程序。程序将一直运行直到被

用户停止或遇到一个断点。只有当程序处于停止运行状态时才能执行

此命令。

暂停（Break）(CTRL-F5)

调试菜单中的暂停命令将停止程序运行。当程序停止时，所有窗口中

的信息都将更新。只有当程序处在运行状态时才能执行此命令。

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单步执行（Single step, Trace Into）(F11)

调试菜单中的跟踪命令将控制程序只执行一条指令。当 AVR Studio

是在源代码级模式时，可执行一条源代码语句。当在反汇编级模式时,

可执行一条反汇编指令。当指令执行完成后，所有窗口中的信息都将

更新。

逐过程（Step Over）(F10)

调试菜单中的逐过程命令只执行一条指令。如果此条指令包含一个函

数调用/子程序调用，该函数/子程序也会同时执行。如果在逐过程命

令中遇到用户设置的断点，程序运行将被挂起。在逐过程命令执行完

毕后，所有窗口中的信息才会被更新。

跳出（Step Out）(SHIFT+F11)

调试菜单中的跳出命令会使程序一直运行，直到当前函数结束。如果

遇到用户设置的断点，程序运行将被挂起。当程序处在最外层（如主

函数）时，此时执行跳出命令，程序将继续运行，直到遇到一个断点

或被用户停止。在该命令执行完成后，所有窗口中的信息都将更新。

运行到光标处（Run To Cursor）(F7)

调试菜单中的运行到光标处命令，将使程序运行到源代码窗口中光标

指示的语句处停止。此时如果遇到用户的断点，程序的运行将不会被

挂起。如果程序运行永远达不到光标指示处的语句，程序将一直继续

运行，直到被用户停止。当此命令结束后，所有窗口中的信息都将更

新。由于此命令是与光标位置有关，所以只有当源代码窗口激活时才

有效。

自动运行（Auto Step）

调试菜单中的自动运行命令将重复执行跟踪指令。当 AVR Studio 处

在源代码级模式时，每次执行一条源指令，处在反汇编级模式时，每

次执行一条汇编指令，随后所有窗口中的信息都将更新，接者自动执

行下一条语句或指令。使用自动运行命令时，程序的运行将一直持续

单步运行，直到遇到一个用户设置的断点或被用户停止。

设置下条开始运行的语句（Set next statement）

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使用此条指令,你可以在程序任何位置的可执行语句处设置一个黄色

标签：用鼠标指定一条可执行的语句后选择该命令。下一条调试命令

将从带有标记的语句开始运行。

显示下条语句（Show next statement）

将含有黄色标记指定的语句所在的窗口作为当前有效窗口，窗口显示

内容以该语句为焦点。

二、断点的使用

本仿真器，只支持三个硬件断点，您可以在程序未执行的状态下，按

F9 下断点或取消断点，注意断点只能下在可执行语句行。程序执行

至断点语句时，自动停止运行，所有窗口中的信息都会更新。

三、变量查看

单击下图所示按钮或按快捷键“Alt+1”打开 Watch窗口。

由于没有添加任何变量，所以里面是空白。

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在源码窗口中右击变量名，在弹出的菜单中选择“Add Watch:”来将

一个变量放入 Watch窗口中观察。

在 Watch窗口可以加入变量、函数、数组和结构体，方法与加入变量

相同，需要注意的是有些编译器生成的仿真文件不支持结构体的查

看，例如 ICC V6.31。

此窗口可观察到变量的名称、值、类型和所处位置，红色表示上次操

作有改变的值。

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四、寄存器查看

以下两个窗口均可以查看到 AVR内部 32个数据寄存器的使用情况。

双击数据可以更改寄存器的值。

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五、I/O View窗口

I/O View窗口处于工作区的右侧，是仿真

过程中最常用的一个模块，它可以反应各

功能寄存器的值，并可以直接修改其值，

以模拟各种情况，有利于快速排除错误，

加快开发速度。

单击“＋”可展开查看。

单击“－”可收拢。

六、查看汇编代码

单击下图所示按钮可查看汇编代码。

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C代码与汇编代码同时显示，这可以方便您查看代码的优化。

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固件维护

自动升级

本 JTAG带自动升级功能。当 AVR Studio 升级到一个新版本时，JTAG

连接后，会提示升级，请单击“确定”：

确认“Hex file”中的文件为 Upqrade.ebn（可以点击“Browse”修

改文件）后，单击“Flash”中的“Program”按钮。

经过系统自动擦除、编程、检验后，点击“Exit”，然后关闭这个对

话框。如直接关闭，需重新将仿真器上电。

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升级成功，可以正常使用了。

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手工升级

断开与仿真器的所有连线后，打开外壳，将跳线跳到“MAI”位。

取一只标准 2*5接口的下载器，连接于仿真器的 JTAG口。电源由下

载器供给。

将光盘根目录里的“JTAG4.08.hex”文件烧录进仿真器的芯片中。

断开与仿真器的所有连线后，将跳线跳回 NOR位。

正常使用仿真器，自动升级到现有 AVR Studio版本。

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阿莫电子 - 49 -

注意事项

当使用 USB/RS232 AVR JTAG时，一些关于 JTAG接口的注意事项必

须被考虑。

外围 IO设备

尽管程序在断点处停止执行，但是大多数 IO外围设备还会继续运行。

例如：当使用 UART口进行传输时遇到断点，UART传输将会继续完成

并反映到相关的位设定。TXC状态标志位将会被置位，并在下一个次

单步执行代码时为有效，尽管在实际的芯片中是延后发生的。

在停止模式时，所有的 IO模块将继续运行，除了以下两个例外：

• 定时器/计数器（Timer/Counters ）

• 看门狗定时器（Watchdog Timer ）

停止模式时定时器/计数器

从片上（On-Chip）调试菜单的选项中，用户可以设定定时器/计数器

在停止模式时是否继续执行。

看门狗定时器

在停止模式时，看门狗定时器会停止计时。这样可以避免在停止模

式中 AVR被无意的重启。

单步执行

因为在停止模式时，IO还是继续执行，所以要注意避免因此产生的

超时事件。

例如:

OUT PORTB, 0xAA

IN TEMP, PINB

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这段程序在实际的芯片中运行时可能读不到正确的 0xAA值。必须在

输出及输入指令中插入一个 NOP指令以确保输出的数据正确地锁存

到输入寄存器后再读入。然而在 JTAGICE中单步执行时总会读到正确

地 0XAA值，因为在停止模式时 IO总是全速持续运行，有足够的时间

将数据输出到引脚并锁定到输入寄存器中。

调试的时候目标芯片复位或掉电

如果在调试的时候 JTAGICE发生掉电，通讯就会失败。如果仅是目标

芯片掉电，那么调试可以继续执行。

然而，如果在调试的时候目标芯片复位或掉电，芯片可能进入 AVR

Studio和 JTAGICE预料不到的状态。

这种情况下，执行 AVR Studio的某项操作 (Run, Single Step,...)

将会更新视图，并反映当前目标芯片的状态。而放弃前面 AVR Studio

所达到的位置或状态。注意，当目标芯片关闭电源时，它会暂时忘记

硬件断点。当在 AVR Studio中执行运行，或复位命令时，会重新校

正断点。

硬件复位时，硬件断点一直保留。

消息窗口

提示:消息窗口会给出 AVR Studio和 JTAGICE正在执行的正确操作

访问 16位寄存器

举例来说吧，TCNTn， OCRn 和 ICRn都是 16位的寄存器，他们可以

用 8位的数据线来访问，但是要经过两次的读/写操作才能完成。如

果只进行了一次就停止了，或在这种情况下单步执行，就会使访问的

数据出错。

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JTAG 端口频率

使用 AVR Studio时，将会建议你输入目标芯片的频率，并依此获得

最佳的 JTAG PORT频率。请参考前端处理软件中关于如何获得最佳

端口频率的描述。

注意

如果使用内部 RC振荡器，各个芯片的频率可能会受温度和 VCC的影

响而各不相同。确保用这些频率中最高的值来计算 JTAGICE 端口频

率。

JTAG 有关的熔丝位设定

要正确使用 JTAG 接口，有两个熔丝位必须设置。他们是 JTAG 允许

(JTAGEN)熔丝位和OCD允许(On-Chip debuging enabled ,简称 OCDEN)

熔丝位。出厂的默认设置是 JTAGEN 被编程而 OCDEN 没被编程。如果

JTAGEN熔丝位被不小心禁掉了，那么只能通过另外的编程接口（如：

使用 STK500或 AVRISP 的 ISP）来将它设置成允许。

访问某些芯片中有共享的 I/O地址的 UBRRH/UCSRC寄存器

当访问这些寄存器时需要特别注意：

写访问

当对这个 I/O位置进行写操作时，URSEL（USART Register Select）

位决定了要写到哪个寄存器。如果 URSEL是 0，则写到 UBRRH中；如

果 URSEL为 1，则写到 UCSRC中。

下面的示例代码演示了如何对这两个寄存器进行写访问。

注意: 1.下面的代码假定了相关的头文件已经被包含；

就像代码所说明的那样，虽然共享同样的 I /O 地址，但是写访问不

会受影响。

汇编代码：

...

; 设置 UBRRH 为 2

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ldi r16,0x02

out UBRRH,r16

...

; 将 USBS和 UCSZ1位设置成 1，其余位设置成 0

ldi r16,(1<<URSEL)|(1<<USBS)|(1<<UCSZ1)

out UCSRC,r16

...

C语言代码：

...

/* 设置 UBRRH 为 2 */

UBRRH = 0x02;

...

/* 将 USBS和 UCSZ1位设置成 1，其余位设置成 0*/

UCSRC = (1<<URSEL)|(1<<USBS)|(1<<UCSZ1);

...

读访问

对 UBRRH或 UCSRC寄存器进行读访问则相对复杂些。

然而在大多数的应用程序中，很少有必要读取这两个寄存器。

读操作是由时序控制的。对此 I/O 地址进行一次读取将返回 UBRH的

内容。接下来下一个周期马上再对此地址读取，就会返回 UCSRC的内

容。注意对 UCSRC的读取时序是一个自动的操作。

在读的过程中要禁止中断（如关闭全局中断允许等）。

下面的代码示例了如何对 UCSRC寄存器进行读访问。

注意: 1. 下面的代码都假定相关的头文件已经被包含

汇编代码将读出的 UCSRC的值放在 r16中

对 UBRRH内容的访问就象访问普通的寄存器一样。只要它前面的指令

不是对这个地址寄存器的访问。

汇编代码：

USART_ReadUCSRC:

; 读 UCSRC

in r16,UBRRH

in r16,UCSRC

ret

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C语言代码：

unsigned char USART_ReadUCSRC( void )

{

unsigned char ucsrc;

/* 读 UCSRC */

ucsrc = UBRRH;

ucsrc = UCSRC;

return ucsrc;

}

使用 JTAG接口时，JTAG引脚的功能

如果 JTAG接口是被允许的，JTAG引脚的其它复用功能就不能使用了。

它将被用作 JTAG的专用引线，直到 JTAG接口被禁止（在程序代码中

将 MCUCSR寄存器的 JTD位清 0，或者用编程器清除 JTAGEN熔丝位）。

访问 IO 寄存器

对某些寄存器的访问将不得不影响单片机的状态。这些影响可能是改

变状态寄存器，或破坏寄存器的内容。在这种情况下，对这些寄存器

进行读取将导致以后的仿真出现问题。下面就是照芯片型号分类，将

这些使用 JTAGICE mKII时不能直接访问的寄存器列出：

• ATmega16 and ATmega32

只能读: ADCSRA, ACSR, UCSRA, SPSR, TWCR, TIFR, GIFR

不能访问: UDR, SPDR, UCSRC/UBRRH, OCDR/OSCCAL

• ATmega64 and ATmega128

只能读: ADCSRA, UCSR0A, SPSR, TIFR, EIFR, TWCR, ETIFR, UCSR1A

不能访问: UDR0A, SPDR, OCDR, UDR1

• ATmega162

只能读: UCSR1A, ACSR, UCSR0A, SPSR, TIFR, GIFR, ETIFR

不能访问: UDR1, OCDR/OSCCAL, UDR0, SPDR, UCSR0C/UBRR0H,

UCSR1C/UBRR1H

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• ATmega169, ATmega329, ATmega3290, ATmega325, ATmega3250

只能读: PINA, PINB, PINC, PIND, PINE, PINF, PING, TIFR0, TIFR1,

TIFR2, EIFR, SPSR, ACSR, ADCSRA, USISR, UCSRA, LCDCRA

不能访问: SPDR, OCDR, UDR

JTAG 引脚

由于 JTAG使用了四个 JTAG引脚，因此可能会影响到芯片中与这 4个

引脚相关的其它功能。在实际应用时请参考相关的数据手册，也可以

参考下面的表格：

Part JTAG pins 这些引脚的第二功能

ATmega16

ATmega32

PC2 - PC5 无

ATmega162 PC4 - PC7 外部 SRAM地址线, A12 - A15 *

管脚电平改变中断, PCINT12 - PCINT15

ATmega169

ATmega64

ATmega128

AT90CAN128

PF4 - PF7 ADC 通道, ADC4 - ADC7

*注意：当仿真的 ATmega162外部扩展了 SRAM时，程序只能访问 SRAM

的低 4Kb，因为 JTAG接口仅使用 4个最高位的地址线，外部 SRAM设

备的高 4位地址线就不能连接到 ATmega162，而要么置高要么置低。

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故障排除

烧录程序时的故障

1.故障现象：烧录程序时，点“Connect…”后，重复出现下面窗口。

故障原因：软件与仿真器通信有误。

解决方法：

1. 检查 PC机串口有没有被别的程序占用。

2. 检查 RS232串口线与 PC机或仿真器的连接是不是正常。

3. 以上两点没有问题，请尝试“手工升级”。

2.故障现象：烧录程序时，点“Connect…”后，出现如下几个窗口。

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故障原因：仿真器与目标芯片通信有误。

解决方法：

1. 仿真器与目标板的连接是否正确，VTref有没有接电源。

2. 目标芯片的 JTAG熔丝位是否编程，请使用 ISP或其它下载工

具编程此熔丝位。

3. 将通信线缆截短一点，减少信号干扰。

3.故障现象：读取芯片 ID错误、下载过程中出错。

故障原因：目标芯片配置有误。

解决方法：

1. 换一块全新的芯片。

2. 正确配置芯片的熔丝位.

3. 重新布板，将电路板上的干扰等问题解决。

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仿真时的故障

故障现象故障原因解决方法

AVR Studio不能检

测到 JTAGICE

1. 同步失败

2. 串行电缆没有被正确连接

3. 串口被其它程序占用

1. 重启 JTAGICE 和目标板

2. 确保串行电缆正确连接

3. 关闭占用串口的程序或改用

另一个串口

被 AVR Studio 或

其他的前端处理软

件检测到，但是它

不能连接到目标芯

片

1. 目标芯片的JTAG ENABLE 熔丝

位没有被编程

2. 目标版的连接不正确或接触

不良等。

1. 用其他的编程模式将 JTAG

ENABLE熔丝位编程

2. 重新正确连接目标板。

AVR Studio显示当

前没有电压

1. 目标板上没有上电

2. Vtref 没有连上

3. 目标板电压太低

1. 向目标板供电

2. 确保你的插头连接上了 Vtref

信号线

3. 确保目标板有足够的电压

使用时跳出错误信

息或出现其他奇怪

现象

目标板没有工作在正常条件范围

内。如使用系统频率高，但工作

电压低

确保目标板工作在安全工作区

（在该器件相应的用户手册上有

描述），降低频率且/或增加电压

用 AVR Studio仿真

时，有些语句不能

下断点

1. 该语句被编译器优化掉

2. 断点超过了三个

1. 请在未被优化的语句下断点

2. 清除所有断点后，重新下断点

任何电子产品，均有损坏的可能。按我们的经验，电子零件损坏

的可能性极少。

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附录资料

各芯片接品定义

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USB/RS232 AVR JTAG使用说明书 - mailshop.cn€¦ · 烧录程序时的故障 ... usb/rs232 avr jtag仿真器由五个部分组成：rs232接口电路、usb 接口电路、自动识别电路、控制电路和jtag