USB в электронике

January 24, 2011 by admin Комментировать »

 

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.

 

 

 

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты