3.3. Подключение при помощи usb порта

Несомненно, это самый перспективный способ подключения. В то же время и самый сложный с точки зрения программной реализации. USBпорт был специально разработан, как универсальный последовательный порт для подключения всех видов внешних периферийных устройств. При помощи этого порта к компьютеру могут подключаться внешние накопители на жестких дисках и на Флэш-памяти, джойстики, мышки, звуковые системы,WEB-камеры,MP3 плееры и даже внешниеTV-тюнеры. Действующий в настоящее время стандартUSBверсии 2.0 поддерживает передачу данных со скоростью от 1.5 Мбит/сек до 480 Мбит/сек. Сложность реализации этого способа состоит в том, что протоколUSB– это серьезный многоуровневый протокол передачи информации. Самый низкий уровень этого протокола определяет правила касающиеся формирования импульсов: длительность, размах, способ кодирования данных, методы синхронизации, методы проверки ошибок. На низком уровне так же определяется, как биты складываются в байты. Следующий, более высокий уровень касается передачи самих данных. Ведь передаются не просто байты. Из этих байтов складываются команды протоколаUSB. ПротоколUSBвысокого уровня – это набор команд, позволяющих опрашивать подключенные к порту внешние устройства, запрашивать у этих устройств информацию об их типе, названии, изготовителе, поддерживаемых режимах работы. Если вы работали сUSB, то наверно заметили, что при подключении кUSBнакопителя на жестком диске компьютер тот час же обнаружит его и в списке дисков появится еще один диск. При отключении накопителя от порта он тут же исчезнет из списка. При подключении звукового устройства, в списке звуковых устройств появится новое устройство. Так же происходит и при подключении фотоаппарата, сканера, джойстика и т.п. Все эти типы устройств портUSBраспознает автоматически потому, что в списке стандартных командUSBпротокола есть команды, позволяющие все это идентифицировать. Поэтому, устройство, подключаемое к компьютеру поUSBпорту должно уметь поддерживать весь этот протокол. Оно должно правильно отвечать на все запросы компьютера.

Но это не единственная проблема. Более серьезная проблема – слишком высокая скорость работы USBинтерфейса. Это так же накладывает определенные ограничения и дополнительные требования. Для подключения микроконтроллера к компьютеру по каналуUSBсуществует три способа. Рассмотрим их по порядку.

3.4. Использование микроконтроллера со встроенным аппаратным модулем usb.

Фирма Atmelпроизводит несколько видов подобных микроконтроллеров. Например,AT90USB1287 илиAT90USB647. Такой микроконтроллер содержит встроенный аппаратныйUSBинтерфейс. Этот интерфейс берет на себя всю обработкуUSBпротокола, поэтому основное ядро микроконтроллера не загружается этой задачей и может быть занято выполнением своей главной программы. Использование микросхемы со встроеннымUSBканалом - это самый грамотный подход с точки зрения качества и надежности работы всей системы. Недостаток – большая стоимость таких микроконтроллеров (примерно 25…30 у.е.). Не смотря на наличие аппаратногоUSBинтерфейса, программа, зашитая в микроконтроллер, должна иметь соответствующую процедуру, для управления и настройки этого интерфейса. Создание такого интерфейса требует достаточно серьезных знаний протоколаUSB.