发2个利用AVR的RST复位引脚用作输入接口的做法，无需设置熔丝禁用复位功能

cne53102

这两天给朋友做一个小东西，打算采用手头一小袋拆机的attiny13，但IO恰好少一个不够用。

众所周知，虽然AVR的RST脚可以通过熔丝设置为IO来使用，但一旦设置成这种模式，就无法再次烧写程序了，因为烧写的时候需要用到RST引脚，
这样相当于是锁了芯片，除非利用高压编程器恢复熔丝，否则无法再次烧写程序，非常麻烦和有风险，虽然不贵，但初学者通常是不敢搞这个操作的。

其实AVR的RST复位引脚在不通过熔丝禁用其复位功能的情况下，也是有办法实现输入功能的。
我简单在论坛搜索了一下，没有看到同样的内容，虽然现在可能用AVR的不多了，但还是决定写下来发个帖子，就当作是记录一下。

本次在不牺牲AVR的RST复位脚的情况下，介绍2种办法通过具备正常复位功能的RST复位引脚，实现信号输入，程序就不贴了，程序上都是常规操作。
注意：这2种方法都可能降低RST复位引脚的稳定性，不应用于恶劣环境和涉及安全的设备。

方法1:
读取AVR的MCUSR寄存器，查看复位原因。
如果是正常上电启动，应该是PORF位Power-on Reset Flag。
如果是RST复位引脚外部复位，则会是EXTRF位External Reset Flag。（注意不同型号这个名称可能不一样，此处以attiny13为例）
通过判断MCUSR寄存器的EXTRF位可以得知RST复位引脚是否被按键一类的东西拉低过。
MCUSR寄存器是可以读写的，读后可以清掉它以便进行下一次判断。
这个方法有一定的缺点，主要是会导致单片机真的复位，可能打乱现有工作，使用这种方法可能导致程序功能的实现有较大变化。
其次，必须注意AVR启动延时完成之前RST复位引脚必须是高电平，否则会出错。
这个方法的好处是很多时候，尤其是开发板，无需任何硬件变更，因为开发板几乎都带有复位按钮。


方法2:
其实在没有禁用RST复位引脚的复位功能时，这个引脚上的ADC功能也是可用的，是能够读到正确的电压的。

对attiny13来说，RST复位引脚上的ADC通道是ADC0，设置ADC以VCC为参考电压，直接读取ADC0通道，即可得到RST复位引脚上的电压信息。
由于RST复位引脚的逻辑电平具备一定的“容限”，小幅度的改变此引脚上的电压不会导致单片机复位，所以在有限范围内作为ADC输入是可用的。
按手册内容来看，绝对安全是范围是0.9*VCC以上，可以有1/10的范围是可用的，ADC值约100，也可以，但电压范围稍小。

考虑到这个引脚有一定的迟滞区间，如果能保证上电时该输入是高，则可以在一定程度上玩火，扩大使用范围。
下图电路在按键按下时会把电压拉到3.3V左右，这个电路在室内经过一周的测试是可以稳定可靠使用的。
在软件上通过ADC值判断按键的状态，我设置了ADC值低于750为低，高于950为高，持续约20ms认为有效，更新状态，运行良好。
理论上，可以用这个方法在RST复位引脚上通过多个电阻实现AD按键，实现多个按键的识别。模拟量输入如果可以限制好范围的话，应该也可以。

skyxjh

用ADC的方法不错

t3486784401

这个折腾可以有

iamseer

这方法还真不错。
另外attiny自己搭一个高压恢复器也不难。之前调试Attiny85就现搭了一个。


图上电池反了，直接用12V插Arduino的DC口，然后用VIN脚就行。

1. // AVR High-voltage Serial Fuse Reprogrammer
   
2. // Adapted from code and design by Paul Willoughby 03/20/2010
   
3. //   http://www.rickety.us/2010/03/arduino-avr-high-voltage-serial-programmer/
   
4. //
   
5. // Fuse Calc:
   
6. //   http://www.engbedded.com/fusecalc/
   
7. 
   
8. #define  RST     13    // Output to level shifter for !RESET from transistor
   
9. #define  SCI     12    // Target Clock Input
   
10. #define  SDO     11    // Target Data Output
    
11. #define  SII     10    // Target Instruction Input
    
12. #define  SDI      9    // Target Data Input
    
13. #define  VCC      8    // Target VCC
    
14. 
    
15. #define  HFUSE  0x747C
    
16. #define  LFUSE  0x646C
    
17. #define  EFUSE  0x666E
    
18. 
    
19. // Define ATTiny series signatures
    
20. #define  ATTINY13   0x9007  // L: 0x6A, H: 0xFF             8 pin
    
21. #define  ATTINY24   0x910B  // L: 0x62, H: 0xDF, E: 0xFF   14 pin
    
22. #define  ATTINY25   0x9108  // L: 0x62, H: 0xDF, E: 0xFF    8 pin
    
23. #define  ATTINY44   0x9207  // L: 0x62, H: 0xDF, E: 0xFFF  14 pin
    
24. #define  ATTINY45   0x9206  // L: 0x62, H: 0xDF, E: 0xFF    8 pin
    
25. #define  ATTINY84   0x930C  // L: 0x62, H: 0xDF, E: 0xFFF  14 pin
    
26. #define  ATTINY85   0x930B  // L: 0x62, H: 0xDF, E: 0xFF    8 pin
    
27. 
    
28. void setup() {
    
29.   pinMode(VCC, OUTPUT);
    
30.   pinMode(RST, OUTPUT);
    
31.   pinMode(SDI, OUTPUT);
    
32.   pinMode(SII, OUTPUT);
    
33.   pinMode(SCI, OUTPUT);
    
34.   pinMode(SDO, OUTPUT);     // Configured as input when in programming mode
    
35.   digitalWrite(RST, HIGH);  // Level shifter is inverting, this shuts off 12V
    
36.   Serial.begin(19200);
    
37. }
    
38. 
    
39. void loop() {
    
40.    if (Serial.available() > 0) {
    
41.     Serial.read();
    
42.     pinMode(SDO, OUTPUT);     // Set SDO to output
    
43.     digitalWrite(SDI, LOW);
    
44.     digitalWrite(SII, LOW);
    
45.     digitalWrite(SDO, LOW);
    
46.     digitalWrite(RST, HIGH);  // 12v Off
    
47.     digitalWrite(VCC, HIGH);  // Vcc On
    
48.     delayMicroseconds(20);
    
49.     digitalWrite(RST, LOW);   // 12v On
    
50.     delayMicroseconds(10);
    
51.     pinMode(SDO, INPUT);      // Set SDO to input
    
52.     delayMicroseconds(300);
    
53.     unsigned int sig = readSignature();
    
54.     Serial.print("Signature is: ");
    
55.     Serial.println(sig, HEX);
    
56.     readFuses();
    
57.     if (sig == ATTINY13) {
    
58.       writeFuse(LFUSE, 0x6A);
    
59.       writeFuse(HFUSE, 0xFF);
    
60.     } else if (sig == ATTINY24 || sig == ATTINY44 || sig == ATTINY84 ||
    
61.                sig == ATTINY25 || sig == ATTINY45 || sig == ATTINY85) {
    
62.       writeFuse(LFUSE, 0x62);
    
63.       writeFuse(HFUSE, 0xDF);
    
64.       writeFuse(EFUSE, 0xFF);
    
65.     }
    
66.     readFuses();
    
67.     digitalWrite(SCI, LOW);
    
68.     digitalWrite(VCC, LOW);    // Vcc Off
    
69.     digitalWrite(RST, HIGH);   // 12v Off
    
70.   }
    
71. }
    
72. 
    
73. byte shiftOut (byte val1, byte val2) {
    
74.   int inBits = 0;
    
75.   //Wait until SDO goes high
    
76.   while (!digitalRead(SDO))
    
77.     ;
    
78.   unsigned int dout = (unsigned int) val1 << 2;
    
79.   unsigned int iout = (unsigned int) val2 << 2;
    
80.   for (int ii = 10; ii >= 0; ii--)  {
    
81.     digitalWrite(SDI, !!(dout & (1 << ii)));
    
82.     digitalWrite(SII, !!(iout & (1 << ii)));
    
83.     inBits <<= 1;
    
84.     inBits |= digitalRead(SDO);
    
85.     digitalWrite(SCI, HIGH);
    
86.     digitalWrite(SCI, LOW);
    
87.   }
    
88.   return inBits >> 2;
    
89. }
    
90. 
    
91. void writeFuse (unsigned int fuse, byte val) {
    
92.   shiftOut(0x40, 0x4C);
    
93.   shiftOut( val, 0x2C);
    
94.   shiftOut(0x00, (byte) (fuse >> 8));
    
95.   shiftOut(0x00, (byte) fuse);
    
96. }
    
97. 
    
98. void readFuses () {
    
99.   byte val;
    
100.         shiftOut(0x04, 0x4C);  // LFuse
     
101.         shiftOut(0x00, 0x68);
     
102.   val = shiftOut(0x00, 0x6C);
     
103.   Serial.print("LFuse: ");
     
104.   Serial.print(val, HEX);
     
105.         shiftOut(0x04, 0x4C);  // HFuse
     
106.         shiftOut(0x00, 0x7A);
     
107.   val = shiftOut(0x00, 0x7E);
     
108.   Serial.print(", HFuse: ");
     
109.   Serial.print(val, HEX);
     
110.         shiftOut(0x04, 0x4C);  // EFuse
     
111.         shiftOut(0x00, 0x6A);
     
112.   val = shiftOut(0x00, 0x6E);
     
113.   Serial.print(", EFuse: ");
     
114.   Serial.println(val, HEX);
     
115. }
     
116. 
     
117. unsigned int readSignature () {
     
118.   unsigned int sig = 0;
     
119.   byte val;
     
120.   for (int ii = 1; ii < 3; ii++) {
     
121.           shiftOut(0x08, 0x4C);
     
122.           shiftOut(  ii, 0x0C);
     
123.           shiftOut(0x00, 0x68);
     
124.     val = shiftOut(0x00, 0x6C);
     
125.     sig = (sig << 8) + val;
     
126.   }
     
127.   return sig;
     
128. }

复制代码

cne53102

iamseer 发表于 2020-9-7 00:34
这方法还真不错。
另外attiny自己搭一个高压恢复器也不难。之前调试Attiny85就现搭了一个。

哈哈，不错，这下搜索而来的人信息就全套了