（前言與簡易教學）Uploading Sketch to Arduino ATmega 2560 via AVRISP mkII

最近在工作上遇到了一些有關於 Arduino  ATmega 2560 的困擾，

本篇先行闡述工作遇到的問題狀況，以及改進問題的方法。

遇到的狀況有：

1.  晶片 FUSE 裡的   SPIEN 鎖死，而 SPIEN 鎖死常見有以下三個狀況

•  錯誤的 Clock
•  SPI  port  禁用，使 MCU 進入保護模式，無法再對該設備進行燒錄
•  Reset  port  禁用

2.  Driver、Firmware、Bootloaer  可安裝，但無法正確使用硬體設備

•  Driver 方面無論是 Arduino 和 USBasp、 AVRISP  mkII ，這三個硬體的 Driver 安裝後，都無法在 Arduino 2560上正常使用，燒錄程式。
• Firmware 要針對 8U2、16U2(for R3）的 USB  to  serial 晶片作燒錄，因為 Arduino 2560 有分R3版本，以及早期版本。
• ATmega 2560本身需要的 Bootloader 也是需要挑選，亦有版本差異。

基於這塊板子是從大陸工廠寄過來的板子，當初在工廠怎麼操作使用，實在不清楚。

遇到上述狀況後，解決順序與方案說明如下：

1.  Arduino  Bootloader  損壞，購買了一個 USBasp（$ NT 222 )。

圖片來源：Google

   
     預估更新後應該可以正常使用，未料於 Arduino  IDE 下挑選正確燒錄器與正確韌體後，
     竟然無法燒錄。

     只好改採 USBasp 專用燒錄軟體進行燒錄，在網路上找了四種 USBasp 燒錄用程式，
     Arduino 2560 的 Bootloader 可在 USBasp 專用程式顯示燒錄成功，
     但在 Arduino IDE 依舊無法上載 Sketch。

    

     基於實驗精神，拿起自己的 Arduino Duemilanove 與 Arduino Diecimila,
     皆可正常於 Arduino IDE 燒錄 Bootloader，並上傳Sketch 。
   
     測試了兩天後，我放棄採用 USBasp 燒錄 Arduino 2560 ，

     上網訂了一個 AVRISP mkII，這台自費購買，花了 $NT 1660。

圖片來源：Google

      

改採 AVRISP的理由有二：

     (1)  因為自己平時在家都會玩一些 Arduino 和 AVR 單晶片，買一台高階一些的燒錄器， 

            未來若需要用到就方便多了。

     (2)  網路上大多數的 Bootloader 教學文章都是已 ISP 燒錄器居多，

            因此買一台來加快修正速度。

因此方法 1 的心得是： USBasp  便宜好用，但是僅適合用在 Arduino  328、168 這類板子上，

才能正常使用 Arduino IDE 燒錄 Bootloader 與上傳 Sketch。

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選擇使用 AVRISP mkII 作為我們的程式燒錄器後，所要作的目標為：

所有的 Sketch 都將透過 AVRISP mkII上傳

整體工作步驟為：

安裝 AVRISP mkII 驅動程式  -> 開啟 Arduino IDE  ->  設置燒錄設定  ->

燒錄 Bootloader  ->  開啟範例程式  ->  燒錄範例程式

2.  由於 AVRISP  mkII 是比 USBasp 專業很多的東西，因此有很多細節要更小心使用。

     使用這台的好處是最後燒錄USB晶片韌體、燒錄 bootloader、燒錄 sketch 都有成功且順利。

     使用 AVRISP  mkII 前，要先安裝 mkII 專用的驅動程式，但請先依照下列步驟：

• 電腦連接USB插上 mkII，接著會跳出要求安裝驅動程式畫面，選擇由其他地方選擇驅動程式

• 挑選 C:\ arduino-1.0.1\hardware\tools\avr\utils\libusb\bin

          請注意：

                         這個驅動程式是由你下載解壓縮後的 arduino 軟體資料夾內夾帶的，

                         筆者在此所解壓縮的位址在 C:\ ，因此請以自己的解壓縮位置去搜尋

                         arduino 資料夾

                     << mkII的驅動安裝完成後，請先不要移除與電腦的USB連接 >>

• 將 Arduino  2560 用USB接上電腦，並AVRISP  mkII 用附贈的 10pin 線用轉接頭轉為 6 pin 後，插入Arduino 2560上的 ICSP pin ( MISO腳位在最右上角）

圖片來源：Google

                         圖中紅色框框處為 ICSP 腳位，綠色圓圈處為 ICSP的 MISO 腳位。

                        無論是透過 USBasp，還是 AVRISP mkII，都是經由這個腳位下載 Bootloader。

                        稍候我們所要上載的 Sketch 也是經由這個 ICSP 腳位。

• 打開 Arduino  IDE，在 Tools -> Board 選擇 Arduino  Mega  2560

• 接著在 Tools -> Programmer 選擇 AVRISP mkII

• 最後點選  Tools -> Burn Bootloader，等待燒錄完成即可

Bootloader  燒錄完成後，請先不要將 AVRISP  mkII拔除，

燒錄範例程式中最簡單的 Blink 是否正常即可。

燒錄範例程式：

開啟範例程式

請選擇 File -> Upload Using Programmer

燒錄過程中 RX、TX的燈並不會閃爍，是因為經由 ICSP 腳位燒錄並未通過 USB 通訊晶片，因此 RX、TX不會閃爍，請別誤以為損壞了，上傳進度請以 IDE 狀態視窗顯示的資訊為準。

正常燒錄成功的話，應該可以看到 LED 不斷閃爍，到這裡恭喜你已經完成：

• 將 AVRISP 正確安裝驅動程式，並可以在 Arduino IDE 中正常使用
• 使用 AVRISP 燒錄更換 Bootloader
• 使用 AVRISP 上傳 Sketch 至 Arduino

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因為這篇只是前言，並把利用 Arduino  IDE  燒錄 Bootloader  這個比較簡單的方法寫出來，

因此有其他比較多的細節部份，後續有時間會慢慢寫後續的續篇。

燒錄 Bootloader 當然不只有用 Arduino  IDE 可以作到，AVR  studio 這個官方提供的編輯環境也作的到，而且調整細節的選項部份更多元，但避免搞混，加上為了讓各位以最短的時間解決問題，我先提供了最容易的作法。

這邊要探討幾件事情：

1.   為什麼下載程式不用 USB 直接上傳 Sketch 到 Arduino 呢？

      因為我手邊這片 Arduino  2560 只有在更新 Bootloader 後的第一次上傳 Sketch 可以成功，

      第二次就會在上傳時卡住，然後就毫無反應。因此改採 AVRISP  mkII 的方式上傳。

2.   用 AVRISP  mkII 上傳有什麼好處嗎？

      用 AVRISP  mkII 上傳有幾個好處：

• 當程式透過 USB 上傳至 AVR 晶片後，在執行撰寫的程式動作之前，需要透過 Bootloader 將要執行動作的腳位、記憶體初始化等引導工作。 若需要完整利用到 AVR 晶片全部的記憶體空間，可以把 Bootloader 去掉，利用 AVRISP mkII 上傳 Sketch，完整利用了全部空間。而原本的初始化動作就變成 AVRISP  mkII 的工作了。
• 燒錄速度因為不需要在等待 AVR 晶片上的 Bootloader，因此燒錄速度也較快。

我手上這片 Arduino  2560  無法用 USB 下載程式的問題，我現階段也不想多花時間探討細節，畢竟這塊板子裝上要控制的物件後，基本上就不會再需要拆下、更換程式，因此就採用 mkII 的燒錄方案來解決這一切吧！

之後還會有兩篇有關使用 『 USBasp 安裝，並於Arduino Atmega 168 與 328 上傳 Sketch 』 ，
 和  『 AVRISP  mkII  與  AVR Studio  於 Arduino 燒錄設定  』  ，希望下週前可以寫的出來。

有問題的朋友，歡迎留言討論，感謝！