Programowy interfejs USB w AVR.pdf

NotatNik koNstruktora

Programowy interfejs USB

w AVR

Interfejs USB już na stałe zagościł w prawie każdym urządzeniu,

które ma komunikować się z komputerem PC. Do implementacji

interfejsu USB we własnych urządzeniach dostępne są różne

układy konwerterów pośredniczących w wymianie informacji między

mikrokontrolerem a komputerem z interfejsem USB. Dostępne są

również mikrokontrolery z już wbudowanym interfejsem USB. A jeśli

oba z omawianych rozwiązań są z jakiegoś powodu niemożliwe do

zastosowania, to również można zaimplementować USB w sposób

programowy. Właśnie w tym celu powstała biblioteka AVRUSB

przeznaczona dla mikrokontrolerów z rodziny AVR.

Podsumowanie

Dużą zaletą implementacji programowe-

go interfejsu USB jest jego niski koszt imple-

mentacji przy dość dużych możliwościach

wykorzystania. Dzięki bibliotece AVRUSB

można interfejs USB zaimplementować na-

wet już w działających urządzeniach, roz-

budowując ich możliwości komunikacyjne.

Programowy interfejs USB można wyko-

rzystać w wielu urządzeniach do akwizycji

danych, w programatorach czy innych urzą-

dzeniach, które muszą się komunikować

z komputerem. Co ważne, biblioteka dostęp-

na jest na licencji GPL i można ją dostoso-

wać do własnych potrzeb. Moim zdaniem,

przy implementacji interfejsu USB we wła-

snym urządzeniu warto rozważyć to tanie

i efektywne rozwiązanie.

Marcin Wiązania, EP

marcin.wiazania@ep.com.pl

Bibliotekę AVRUSB można pobrać ze

strony http://www.obdev.at/products/avrusb/

index.html . Umożliwia ona emulację inter-

fejsu USB 1.1 i przeznaczona jest dla dowol-

nych mikrokontrolerów AVR posiadających

co najmniej 2 kB pamięci FLASH i 128 baj-

tów pamięci RAM. Co ważne, do emulacji

interfejsu nie są potrzebne żadne sprzętowe

UART-y czy Timery. Należy tylko zapewnić

taktowanie mikrokontrolera częstotliwo-

ścią co najmniej 12 MHz. Mikrokontroler

może również być taktowany wewnętrznym

oscylatorem o częstotliwości 12,8 MHz lub

16,5 MHz. Oprogramowanie wykonano w ję-

zyku C.

ternetowej producenta biblioteki AVRUSB

dostępne są liczne przykłady projektów

z zaimplementowanym programowym in-

terfejsem USB. Również w spakowanym ar-

chiwum biblioteki można znaleźć kilka cie-

kawych przykładów jej użycia, a wśród nich

wymienić można przykład nadawania oraz

odbierania danych przez USB, urządzenia

HID (np. klawiatury czy myszki).

Implementacja interfejsu USB

Na rys. 1 pokazano przykład elektrycz-

nej implementacji programowanego inter-

fejsu USB dla popularnego mikrokontrolera

ATmega8. Diody D1, D2 zmniejszają napię-

cie zasilające mikrokontroler do wartości

około 3,8 V. Jest to niezbędne dla poprawnej

pracy emulowanego interfejsu USB. Zamiast

diod można również zastosować stabilizator

o napięciu wyjściowym 3,3 V. Jeśli mikro-

kontroler musi być zasilany napięciem 5 V,

to należy wykonać odpowiedni konwerter

napięć. Proste rozwiązania często wykorzy-

stują diody Zenera (o napięciu stabilizacji

3,6 V), jednak trzeba powiedzieć, że nie

jest to profesjonalny sposób konwersji. Co

ciekawe, programowy interfejs USB można

również zaimplementować w mikrokontro-

lerach AVR mających tylko 8 wyprowadzeń

(np. ATtiny45), co pokazano na rys. 2 . Za-

implementowany programowy interfejs USB

może poprawnie współpracować z różnymi

systemami operacyjnymi, takimi jak Win-

dows, MAC OS oraz Linux. Na stronie in-

Rys. 1. Schemat połączeń programowego interfejsu USB

Rys. 2. Programowy interfejs USB w ATTiny45

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2009

Biblioteka AVRUSB

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: