USB в электронике

 

УДК 681.3.06 ББК 32.973 Х98

Хульцебош Ю.

Х98 : Пер. с нем. — СПб.: БХВ-Петербург, 2009. — 224 е.: ил. + CD-ROM — (Электроника)

ISBN 978-5-9775-0324-2

В книге показано, как с помощью специализированных микросхем USB без интегрированного микроконтроллера создавать различные системы управления и устройства. Рассмотрены основы USB, аппаратное обеспече­ние (микросхемы, флэш-модули и др.), установка драйверов и разработка программ на Visual Basic. Приведены практические примеры различных устройств от простых (светофор, аварийная сигнализация, устройство для наблюдения за уровнем воды в аквариуме и др.) до более сложных (тестер дистанционного управления, устройство записи памяти EEProm, аналого- цифровой преобразователь и др.). Показано, как разработать универсальный интерфейс USB-I2C, осуществить Flash-программирование АТ89ЬР-микро- контроллера через SPI/ISP-интерфейсы и многое другое. На компакт-диске находятся примеры программ на языке Visual Basic, описания и специфика­ция электронных компонентов, а также специализированные драйверы и утилиты.

Для профессиональных инженеров-электронщиков

и радиолюбителей

УДК 681.3.06 ББК 32.973

 

Скачать с depositfiles.com

 

Предисловие

В последние годы USB стал универсальным интерфейсом. Наряду с компью­терной индустрией вряд ли осталась какая-либо область электроники, не за­тронутая USB, будь то автомобильное радио с USB-входом для подключения МРЗ-плеера, цифровой спутниковый приемник с обновлением через USB или современный сотовый телефон с МРЗ и интегрированной камерой, которая имеет USB-порт.

USB — это сокращение для Universal Serial Bus (универсальная последова­тельная шина). Версия 1.0 была разработана в 1995 г. консорциумом несколь­ких больших предприятий по электронике. USB-устройства во время работы могут быть подключены или удалены.

Если заняться USB подробно, то сложность этой техники сначала покажется немного ужасающей. Если раньше при помощи параллельных или последова­тельных интерфейсов ПК можно было управлять и регулировать только соб­ственную электронику, то сейчас нужно разбираться и в USB, т. к. ПК но­вейших поколений оборудованы только USB.

Обширную литературу можно найти в Интернете, у производителей микро- кошроллеров и различных издательских компаний. В большинстве случаев описываемые USB-контроллеры имеют ядро микропроцессора, вследствие чего кажущийся простым USB снова становится сложным.

Мы не будем подробно останавливаться на функциональности USB. Исполь­зуемая здесь USB-микросхема от FTDI не имеет интегрированного микро­контроллера. Данная книга покажет, как интересные USB-системы управле­ния, сбора (и регистрации) данных вполне могут быть частично созданы без микроконтроллера.

Изначальный мотив изготовителя микросхемы FTDI заключался в разработке конвертера из USB в последовательный и параллельный интерфейсы, чтобы современные ПК можно было дооборудовать этими интерфейсами через

USB, Это было первым основанием автора лично разобраться с USB- и FTDI- микросхемами, т. к« новый ПК не имел более последовательных интерфейсов, и микроконтроллер должен был программироваться через последовательный интерфейс.

Быстро было установлено, что хотя простая последовательная передача функционировала, включение отдельных сигналов последовательного интер­фейса все же было слишком медленным по сравнению с нормальным после­довательным (К8232)-интерфейсом старого ПК. Автора интересовал вопрос: является ли якобы быстрый USB все же медленным, и из этой постановки вопроса, в конце концов, родилась эта книга с большим количеством практи­ческих примеров.

В повседневной жизни встречается множество ситуаций, которые стоило бы разрешить при помощи компьютера. Книга начинается с простых экспери­ментов со светодиодом и светофором по USB. Пример аварийной сигнализа^ ции, как можно наблюдать за уровнем воды в аквариуме — в книге вы найде­те также немало веселых моментов. Есть ли у вас где-нибудь устройство с кварцевыми часами, которое после небольшой перестройки через USB могло бы превратиться в игру?

К концу книги представляемые примеры становятся все сложнее. Измерения яркости или температуры при помощи собственноручно построенного анало­го-цифрового преобразователя способствуют закладке основ, которые необ­ходимы как для программного обеспечения USB, так и для аппаратного обес­печения. Кое-кто, возможно, удивится, как легко с помощью нескольких строк в прикладном программном обеспечении можно обслуживать постро­енный собственными руками аналого-цифровой преобразователь. Тестер дис­танционного управления с фотодиодом, вольтметр, запоминание пароля и использование для USB-защиты программ от копирования являются даль­нейшими практическими примерами.

Так как используемый USB-адаптер может служить в качестве конвертера USB/последовательный порт микроконтроллера, приводятся дополнительные

примеры ПО^

\

Тренированный электронщик научится, как можно использовать линии ввода и вывода также для более сложных интерфейсов, таких как I2C или SP1. Ра­бота и8В-12С-интерфейса становится детской игрой, т. к. логический анали­затор программного обеспечения фактически визуализирует сигнал данных и тактовый сигнал в генерируемой временной диаграмме. За пять простых ша­гов вы сможете разработать универсальный и8В-12С-интерфейс.

Последний пример в этой книге покажет вам основы того, как можно выпол­нить более сложные задания, например, Fiash-программирование AT89LP- микроконтроллера через SPI/ISP-интерфейсы.

Те, кто уже разработал, построил и спрофаммировал электронику микрокон­троллера, MOiyr использовать описываемый в этой книге адаптер непосредст­венно через конвертер USB/последовательный порт или SPI/RS232-nporpaM- мируемый адаптер.

Отдельные примеры детально разъясняются и обширно иллюстрируются, по­зволяя понять взаимосвязи программного обеспечения на Visual Basic с аппа­ратным обеспечением и микросхемой USB. Эти взаимосвязи также могут быть использованы для собственных идей.

Тот, кто любит экспериментировать и желает воплотить в жизнь на практике некоторые дальнейшие примеры схем, должен иметь паяльник.

Актуальную информацию вы сможете найти на сайте: www.mimikro.de.

 

 

 

• Предыдущая запись: Микроконтроллеры MSP430: первое знакомство.
• Следующая запись: Аттестация А+. Техник по обслуживанию ПК.

Похожие посты:

• ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА (0)
• УСТРОЙСТВО ЗАРЯДА И КОРРЕКЦИИ ДЛЯ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВОГО АККУМУЛЯТОРА (0)
• ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВОГО АККУМУЛЯТОРА С РЕГУЛЯТОРОМ ТОКА И ТАЙМЕРОМ (0)
• УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЗАРЯДКИ КИСЛОТНО-СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ (0)
• УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАБОТЫ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ (0)
• БУФЕРНОЕ УСТРОЙСТВО C ЕДИНИЧНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ ДЛЯ АЦП (0)
• НЕИНВЕРТИРУЮЩЕЕ КОММУТИРУЕМОЕ БУФЕРНОЕ УСТРОЙСТВО АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ (0)