Подключение мини программатора CH341A к программе Postal2 (без LPT порта)

Мини программатор на CH341A китайского производства.

Рис 1. Назначение выводов соединителей 25XX и 24XX, pin - номер вывода микросхемы CH341A.

Схема представлена на рис. 2.

Рис. 2. Схема мини программатора CH341A в формате pdf.
Номиналы резисторов заимствованы из реального устройства, конденсаторов из спецификации
CH341A-ETC.pdf, драйвер для windows.

Немного теории

Из приведенных данных (см. рис. 1) видно, что на соединитель 25XX подключены четыре вывода микросхемы CH341A, а на 24XX два.
Этим и воспользуемся для экспериментов.
Четыре и еще два вывода данных позволят не очень многое, но какую - то пользу все же можно извлечь.
Некоторые из способов использования:

• Вариант 1:
  Можно использовать 25XX соединитель "как есть" - то есть перенаправить програмно биты LPT порта, которые использует программа Postal2 для доступа к SPI шине, с учетом разводки проводников платы согласования. В этом случае будут доступны все возможности программы для шины SPI.
• Вариант 2:
  Использовать 25XX соединитель так: два вывода для чтения и два для записи, что позволит добиться полной совместимости с I2C шиной.
• Вариант 3:
  Использовать 24XX соединитель, где выведены SCL и SDA выводы c drain open CH341A. Правда прочесть, SCL шину нет возможности - внутрисхемно не подключена к регистру чтения. Програмно можно обойти такое ограничение - позволить читать ту информацию, которая записывалась, без реального чтения данных с шины.
• Вариант 4:
  Использовать в составе USB-LPT переходника.
  Потребует разработки платы, но позволит сделать целевое устройство (например POSTAL2 - CH341A - VCT), или POSTAL2 - СH341A - LPT для тех у кого плат (джигов) в избытке. Совместимость с програмным обеспечением почти полная - плохо будут работать режимы, связанные с точными временными задержками. Написать отдельную билиотеку dll для этого совсем не сложно, и принципиально ничем не отличается от вариантов, описанных выше. Желающие заняться экспериментами и изготовлением - обсудим на monitor.net.ru.
• Вариант 5:
  Использовать режим EPP/MEM - позволить иметь по два 8 - битных регистра (адреса) ввода-ввода для доступа к многоразрядным шинам или многовыводным устройствам. Потребует разработки платы и нового (адаптированного) програмного обеспечения и пока не рассматривается.

Реализация вариантов 1-3.

К сожалению следует отметить то, что все операции программой Postal2 выполняются в байт вывод - ввод режиме. В приложении к USB устройствам это означает, "длительные" задержки чтения, и связаны они с латентностью драйверов шины USB (usb устройство само не может инициировать обмен - только ведущий, после специального запроса прочтет данные). Для XP документируетя 0,016 секунд и более, для поздних систем задержки снижены. Для WIN10 desktop измеренная задержка составила 0,002 секунды. А вот планшет на WIN10 - удивил: задержки не наблюдаются, и все работает на скорости в несколько раз быстрее! Вероятнее всего - на планшете встроенный в процессор порт, потому и работает по-другому. Отсюда вывод - прочитать или записать микросхемы с большим объемом данных (spi data flash например) можно, но будет очень долго. Так же использовать "время зависимые" девайсы, например IRBOX, не получится - данные с большой вероятностью будут недостоверны.
Микросхемы с малым объемом памяти можно считывать или записать относительно комфортно. Проверки проводились с микросхемами 24Сxx, Weltrend, 25Сxx. Последние опознавались, идентификаторы читались.

Общие способы применения при всех вариантах подключения

Рис. 3. Установки программы Postal2 (указаны значения для максимальной скорости).

• Default LPT:
  При настройке имеем ввиду, что номер LPT порта уменьшенный на 1 означает номер CH341A ,активного в системе. Таких устройств может быть до 16, их номерация начинается с ноля. LPT1 соответствует нулевому устройству, LPT2 первому и т.д. По умолчанию LPT1 и есть первое (нулевое) устройсво CH341A.
• TimeOut:
  On Start - включено, программа Postal2 будет отсылать этот параметр dll при открытии порта.
  Цифровое значение имеет специальное назначение:
  • отлично от 1 (один) - параметр Delay (Speed) учитывается, отправка и прием данных управляет Postal2, скорость работает как обычно
    ( программа может отсылать одни и те же данные в LPT порт - для надежности или задержки);
  • равно 1 (один) - параметр Delay (Speed) не применяется (устанавливается как Manual со значением 0). Записываемые дублирующиеся данные игнорируются, а читаемые возвращаются последние прочитанные, до новой записи данных. Такой подход уменьшает количество циклов USB шины, что положительно сказывается на быстродействии, однако может приводить к недостоверным данным.

Можно только сказать, что оно работает. Проверялось на spi data flash, при чтении идентификатора. С большой долей вероятностью все остальные SPI микросхемы будут функционировать.

Файл LptDrv.dll для этого варианта LptDrv_Postal2-VCT-CH341A-25XX-SPI.dll.

Вывод

1. Подключение по варианту 1 работает.
2. Проверено на микросхемах 25xx spi data flash.
3. Минус - крайне медленно. Не рекомендуется для использования при большом объеме данных.

Вариант 2: использование 25XX соединителя для двух-битного доступа к шине I2C

Схема подключения для варианта 2 (схему можно упростить до транзисторного варианта - светодиоды, и связанные элементы исключить).

Рис. 4. Использование 25XX соединителя для доступа к I2C шине (в формате pdf).

Файл LptDrv.dll для этого варианта LptDrv_Postal2-VCT-CH341A-25XX-74HC05.dll.

Вывод

1. Подключение по варианту 2 работоспособно, в том числе и на 5В шинах I2C.
2. Проверено на микросхемах EEPROM 24Cxx и процессорах Weltrend.
3. Следует упомянуть, что этот вариант наиболее безопасен, так как соединяет устройства опосредованно.
4. Кроме того при чтении программу нет необходимости "обманывать" - читаются и пишутся реальные данные на шине.
5. Минус - требуется отдельная плата согласования.

Вариант 3: использование соединителя 24XX (выв. SCL и SDA микросхемы CH341A)

Данный способ не требует плат согласования.

Так как программатор запитывается 3,3В стабилизированным напряжением (см. рис. 2) при подключении к 5В шине возникнут токи утечки через внутренние диоды микросхемы CH341A на источник питания. Целесообразно немного доработать мини программатор CH341A для устранения повреждений и при возможном неправильном подключении. Например так, как на рис. 5.

Рис. 5. Доработка программатора CH341A для защиты от избыточних токов через выводы SCL, SDA.

При подключении к main board LCD Samsung c процессором Weltrend, через VGA разъем, измерения дают следующие данные на любом из выводов SCL, SDA относительно GND (не забываем, что I2C шина VGA соединителя запитывается 5В):

• При запертом канале:
  0,3mA от main board к программатору, при разности потенциалов 3,9В;
• При открытом канале на программаторе:
  1,3mA от main board к программатору, при разности потенциалов менее 0.1В;

Файл LptDrv.dll для этого варианта LptDrv_Postal2-VCT-CH341A-24XX-I2C.dll.

Вывод

1. Подключение по варианту 3 вполне работоспособно, в том числе и на 5В шинах I2C, даже без доработки, при правильном включении - токи не превосходят установленного спецификацией на микросхему CH341A лимита 4ma втекающего и вытекающего тока на один вывод.
2. Проверено на микросхемах EEPROM 24Cxx и процессорах Weltrend.
3. Следует помнить - при чтении программе выдаются подставляемые данные на выв. SCL. В некоторых случаях, согласно спецификации I2C, ведомый может тормозить быстрого ведущего, в этом случае неизбежно возникнут ошибки. Попытаться решить эту проблему можно понижая скорость, добиваясь нормальной работоспособности программы.
4. Данный вариант наиболее оптимальный, не требует затрат.