вторник, 30 сентября 2014 г.

usb светофор.

Готовые программные библиотеки такие как например libusb (для ПК) и v-usb (для микроконтроллера) значительно упрощают создание связи ПК c микроконтроллером через usb. Пример с включением светодиода через usb(скачиваемый вместе с библиотекой v-usb) очень полезен. В этом примере, несмотря на то что включается один светодиод, размер передаваемой (для дальнейшего свободного использования) информации больше одного бита, рассмотрим часть кода из примера:

/* ------------------------------------------------------------------------- */

usbMsgLen_t usbFunctionSetup(uchar data[8])
{
usbRequest_t    *rq = (void *)data;

    if((rq->bmRequestType & USBRQ_TYPE_MASK) == USBRQ_TYPE_VENDOR){
        DBG1(0x50, &rq->bRequest, 1);   /* debug output: print our request */
        if(rq->bRequest == CUSTOM_RQ_SET_STATUS){
            if(rq->wValue.bytes[0] & 1){    /* set LED */
                LED_PORT_OUTPUT |= _BV(LED_BIT);
            }else{                          /* clear LED */
                LED_PORT_OUTPUT &= ~_BV(LED_BIT);
            }
        }else if(rq->bRequest == CUSTOM_RQ_GET_STATUS){
            static uchar dataBuffer[1];     /* buffer must stay valid when usbFunctionSetup returns */
            dataBuffer[0] = ((LED_PORT_OUTPUT & _BV(LED_BIT)) != 0);
            usbMsgPtr = dataBuffer;         /* tell the driver which data to return */
            return 1;                       /* tell the driver to send 1 byte */
        }
    }else{
        /* calss requests USBRQ_HID_GET_REPORT and USBRQ_HID_SET_REPORT are
         * not implemented since we never call them. The operating system
         * won't call them either because our descriptor defines no meaning.
         */
    }
    return 0;   /* default for not implemented requests: return no data back to host */
}

/* ------------------------------------------------------------------------- */


Даже если код непонятен можно догадаться где и как используется принятая информация. В строке:
 if(rq->wValue.bytes[0] & 1){     /* set LED */
Определяется равен ли единице первый бит первого байта информации (для свободного использования) принятой микроконтроллером от компьютера. По аналогии можно написать код для определения второго бита первого байта принятой информации:
 if(rq->wValue.bytes[0] &  2){  }
Для третьего бита первого байта:
 if(rq->wValue.bytes[0] & 4){  }
Для 4го бита первого байта:
 if(rq->wValue.bytes[0] & 8){  }
и т.д. до 8го бита т.к. в 1ом байте 8бит. Если принято больше 1го байта то код для определения первого бита второго байта будет выглядеть так:
 if(rq->wValue.bytes[1] & 1){  }
второго бита второго байта:
 if(rq->wValue.bytes[1] & 2){  }
и т.д. по аналогии с первым байтом. Т.о. можно принимать много информации. Например если передаётся одно число типа int то минимум будет передано 2 байта (но скорее всего 4), если тип long то м.б. 4 байта (или 8), передавать можно не только числа но и массивы и другие типы данных. Если надо управлять 4мя светодиодами то можно использовать например такую схему:
Рисунок 1 - usb светофор

Для управления всеми светодиодами достаточно 4 бита (или пол байта). Измененный код для схемы на рисунке 1:

#define LED_PORT_DDR        DDRB
#define LED_PORT_OUTPUT     PORTB
#define LED_BIT             1
#define LED_BIT2            2
#define LED_BIT3            3
#define LED_BIT4            4

#define LED_BIT_MASK             1 //в двоичной = 1
#define LED_BIT_MASK2            2 //в двоичной = 10
#define LED_BIT_MASK3            4 //в двоичной = 100
#define LED_BIT_MASK4            8 //в двоичной = 1000

#define F_CPU 12000000UL  // 12 MHz

#include "avr/io.h"
#include "avr/wdt.h"
#include "avr/interrupt.h"  /* for sei() */
#include "util/delay.h"     /* for _delay_ms() */

#include "avr/pgmspace.h"   /* required by usbdrv.h */
#include "usbdrv.h"
#include "oddebug.h"        /* This is also an example for using debug macros */
#include "requests.h"       /* The custom request numbers we use */

/* ------------------------------------------------------------------------- */
/* ----------------------------- USB interface ----------------------------- */
/* ------------------------------------------------------------------------- */

PROGMEM const char usbHidReportDescriptor[22] = {   /* USB report descriptor */
    0x06, 0x00, 0xff,              // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
    0x09, 0x01,                    // USAGE (Vendor Usage 1)
    0xa1, 0x01,                    // COLLECTION (Application)
    0x15, 0x00,                    //   LOGICAL_MINIMUM (0)
    0x26, 0xff, 0x00,              //   LOGICAL_MAXIMUM (255)
    0x75, 0x08,                    //   REPORT_SIZE (8)
    0x95, 0x01,                    //   REPORT_COUNT (1)
    0x09, 0x00,                    //   USAGE (Undefined)
    0xb2, 0x02, 0x01,              //   FEATURE (Data,Var,Abs,Buf)
    0xc0                           // END_COLLECTION
};
/* The descriptor above is a dummy only, it silences the drivers. The report
 * it describes consists of one byte of undefined data.
 * We don't transfer our data through HID reports, we use custom requests
 * instead.
 */

/* ------------------------------------------------------------------------- */

usbMsgLen_t usbFunctionSetup(uchar data[8])
{
usbRequest_t    *rq = (void *)data;

    if((rq->bmRequestType & USBRQ_TYPE_MASK) == USBRQ_TYPE_VENDOR){
        DBG1(0x50, rq->bRequest, 1);   /* debug output: print our request */
        if(rq->bRequest == CUSTOM_RQ_SET_STATUS){
            if(rq->wValue.bytes[0] & 1){    /* set LED */
                LED_PORT_OUTPUT |= _BV(LED_BIT);
            }else{                          /* clear LED */
                LED_PORT_OUTPUT &= ~_BV(LED_BIT);
            }

if(rq->wValue.bytes[0] & LED_BIT_MASK2){    /* set LED2 */
                LED_PORT_OUTPUT |= _BV(LED_BIT2);
            }else{                          /* clear LED2 */
                LED_PORT_OUTPUT &= ~_BV(LED_BIT2);
            }
if(rq->wValue.bytes[0] & LED_BIT_MASK3){    /* set LED3 */
                LED_PORT_OUTPUT |= _BV(LED_BIT3);
            }else{                          /* clear LED3 */
                LED_PORT_OUTPUT &= ~_BV(LED_BIT3);
            }
if(rq->wValue.bytes[0] & LED_BIT_MASK4){    /* set LED4 */
                LED_PORT_OUTPUT |= _BV(LED_BIT4);
            }else{                          /* clear LED4 */
                LED_PORT_OUTPUT &= ~_BV(LED_BIT4);
            }

//if(rq-->wValue.bytes[0] & LED_BIT_MASK){ //в двоичной 1
            //    LED_PORT_OUTPUT |= _BV(LED_BIT);
            //}else{                        
            //    LED_PORT_OUTPUT &= ~_BV(LED_BIT);
            //}
//if(rq->wValue.bytes[1] & LED_BIT_MASK){ //в двоичной 1 0000 0000
            //    LED_PORT_OUTPUT |= _BV(LED_BIT);
            //}else{                        
            //    LED_PORT_OUTPUT &= ~_BV(LED_BIT);
            //}

        }else if(rq->bRequest == CUSTOM_RQ_GET_STATUS){
            static uchar dataBuffer[1];     /* buffer must stay valid when usbFunctionSetup returns */
            dataBuffer[0] = ((LED_PORT_OUTPUT & _BV(LED_BIT)) != 0);
            usbMsgPtr = dataBuffer;         /* tell the driver which data to return */
            return 1;                       /* tell the driver to send 1 byte */
        }
    }else{
        /* calss requests USBRQ_HID_GET_REPORT and USBRQ_HID_SET_REPORT are
         * not implemented since we never call them. The operating system
         * won't call them either because our descriptor defines no meaning.
         */
    }
    return 0;   /* default for not implemented requests: return no data back to host */
}

/* ------------------------------------------------------------------------- */

int __attribute__((noreturn)) main(void)
{
uchar   i;

    wdt_enable(WDTO_1S);
    /* Even if you don't use the watchdog, turn it off here. On newer devices,
     * the status of the watchdog (on/off, period) is PRESERVED OVER RESET!
     */
    /* RESET status: all port bits are inputs without pull-up.
     * That's the way we need D+ and D-. Therefore we don't need any
     * additional hardware initialization.
     */
    odDebugInit();
    DBG1(0x00, 0, 0);       /* debug output: main starts */
    usbInit();
    usbDeviceDisconnect();  /* enforce re-enumeration, do this while interrupts are disabled! */
    i = 0;
    while(--i){             /* fake USB disconnect for > 250 ms */
        wdt_reset();
        _delay_ms(1);
    }
    usbDeviceConnect();
    LED_PORT_DDR |= _BV(LED_BIT);   /* make the LED bit an output */

LED_PORT_DDR |= _BV(LED_BIT2);   /* make the LED2 bit an output */
LED_PORT_DDR |= _BV(LED_BIT3);   /* make the LED3 bit an output */
LED_PORT_DDR |= _BV(LED_BIT4);   /* make the LED4 bit an output */


    sei();
    DBG1(0x01, 0, 0);       /* debug output: main loop starts */
    for(;;){                /* main event loop */
#if 0   /* this is a bit too aggressive for a debug output */
        DBG2(0x02, 0, 0);   /* debug output: main loop iterates */
#endif
        wdt_reset();
        usbPoll();
    }
}

/* ------------------------------------------------------------------------- */

Также необходимо не забыть про инициализацию портов. Если программа записывается в микроконтроллер через spi то во время записи нужно чтобы светодиоды VD5 и VD6 были отсоединены от выводов микроконтроллера иначе возможно что эти светодиоды помешают нормальной записи. Код (текст в файле файл set-led.c) можно скачать с Яндекс диска.

Остальные файлы без изменений, компилируются проекты также (командой make hex для микроконтроллера, командой make для ПК).


КАРТА БЛОГА (содержание)

Комментариев нет:

Отправить комментарий