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.

3.5. Использование дополнительной микросхемы – преобразователя

USB – RS232.

Такая микросхема производится, например, фирмой FutureTechnologyDevicesInternationalLimited(FTDI) и называетсяFT232RL. Микросхема содержит аппаратныйUSBинтерфейс и интерфейсRS232. Основное назначение микросхемы – преобразование данных, поступающих поUSBинтерфейсу в форматRS232 и наоборот. Как уже говорилось выше, большинство современных микроконтроллеров имеют встроенный последовательный интерфейс, совместимый сRS232. Поэтому проблема подсоединения решается очень просто. Причем в данном случае даже не нужно заботиться о совместимости по уровню сигналов. В микросхемеFT232RL, так же, как и в микроконтроллереRS232 интерфейс работает с уровнями сигналов 0В … +5В.

Использование отдельной микросхемы, преобразователя USB-RS232 в настоящее время является самым распространенным решением рассматриваемой нами проблемы. Во-первых, это упрощает разработку программного обеспечения, так как работа сRS232 несравненно проще, чем работа сUSB. Кроме того, такое решение оптимально по цене. МикросхемаFT232RLстоит примерно 8 у.е.

3.6. Аппаратная реализация usb порта

Это самый дешевый способ подключения микроконтроллера к компьютеру посредством USB. Он предполагает наличие лишь самого контроллера. В качестве линийUSBинтерфейса используются две любые линии одного из портов ввода-вывода. А весьUSBпротокол реализуется программным путем. При определенных ухищрениях и при условии использования самого медленного режима передачи информации это оказалось вполне возможным. Однако такой способ подключения имеет массу ограничений. Во-первых, из за того, что микроконтроллер работает на грани своей вычислительной мощности, приходится разделять его работу на цикл обмена информацией поUSBи цикл выполнения основной задачи. Одновременно выполнять то и другое не получится. Во-вторых, нестыковка по уровням сигналов. Уровень сигнала логической единицы портаUSBдолжен быть в пределах 3…3,6В. А уровень сигнала порта ввода-вывода микроконтроллера примерно равен его непряжению питания. То есть +5В. Поэтому приходится ухищряться. Например, уменьшать напряжение питания микроконтроллера до 3,5 вольт. А это влечет за собой другие неудобства, возникающие при подключении к микроконтроллеру других внешних элементов.