Как в МК AVR реализовать USB-интерфейс на Ассемблере?

[Prozac]

   Всем доброго времени суток! У меня такой вопрос: вот если имеется самая обычная AVR-ка - например, Mega8 или даже Tiny2313 - в контексте данного вопроса, в принципе, не столь уж и важно, какой конкретной модели этот чип - главное же здесь то, что у этой самой AVR-ки (как и у большинства недорогих AVR-ов) отсутствует встроенный аппаратный USB-модуль. Так вот, хотелось бы узнать, как прикрутить такой МК к USB-порту компа; при этом НЕ используя для создания прошивки каких-либо языков высокого уровня с их готовыми библиотеками - т.е. в МК работа с USB должна быть реализована на чистом AVR-assembler, методом "ногодрыга". Сразу предвидя вопросы типа "А тебе это зачем?", отвечу: "Так надо!!! ;)))"; во многом просто потому, что хочется детально разобраться с работой USB-интерфейса на уровне сигналов (в будущих самоделках - пригодится!). Таким образом, меня интересуют следующие аспекты:

   1. Во-первых, что такое USB-интерфейс на уровне сигналов - т.е. как "дрыгать ногами" МК, чтобы это "дрыганье" соответствовало стандарту USB, и адекватно воспринималось бы ПК. Также, неплохо глянуть где-то на временнУю диаграмму сигналов для стандарта USB - наподобие той, какая частенько встречается в описаниях интерфейсов I2C или RS232.
   2. Во-вторых, разобравшись с тем, как "дрыгать ножками", необходимо узнать, какие команды отправлять в ПК при помощи этого "дрыганья", чтобы он (а точнее, Виндуха) опознал мой AVR как USB-девайс; а затем принял от него какие-то произвольные данные. Т.е., интересует описание собственно интерфейса - что передавать для того, чтобы начать передачу; сколько байтов должно быть в посылке и, какая у нее структура вообще; как передать компу сигнатуру с именем и номером устройства; как передать данные произвольного содержания; как окончить передачу и т.п. Ну и, соответственно, надо разобраться, как передавать данные в противоположном направлении - из компа в МК.
   3. В-третьих, после того, как МК будет "раскурен", хотелось бы выяснить, как увидеть эту МК-самоделку со стороны персоналки - т.е. нужно сделать на Delphi (или на Lazarus, что, в принципе, тождественно) какую-то прогу типа ГиперТермнала; но в отличие Терминала она, понятное дело, должна отправлять/принимать данные не через RS232, а через USB-порт - моему самопалу. Конкретно интересует, как открыть USB-шину в Delphi, как увидеть повешенные на ней устройства, выбрать среди них мое и установить с ним связь. Вот здесь, наоборот, чем меньше кодовой писанины, тем лучше - желательно использовать какую-нибудь готовую библиотеку или VCL-ку - чтобы все было попроще, без возни с WinAPI, и уж тем более, с ассемблером для IBM-PC.
  
   Понятно, что в рамках форума полностью раскрыть такую сложную тему, как USB, навряд ли удастся; но подскажите хотя бы, где об этом можно почитать что-либо толковое и мало-мальски подробное (большинство статей, что мне удалось "нагуглить" - это текст на два-три листа формата А4, с содержанием типа "USB+AVR - это очень круто"; или, в лучшем случае, "Берем библиотеку для GCC..." - а мне, как уже говорилось, хочется во всем разобраться на аппаратном уровне (библиотеку же тоже кто-то написал!), и сделать прошивку на AVR-assemler...).
   Единственное, что удалось вытрясти из Гугла - так это то, что любые МК лучше всего подключать к USB "Большого Брата" в режиме HID (Human Interface Device), т.к. это (насколько я понял) единственный режим, в котором Винда определяет подключаемый девайс по передаваемой им сигнатуре (ID, Name и т.п.), и не требует установки каких-либо драйверов. Думаю, что копать нужно именно в этом направлении...
   О существовании переходника на FT232R (двунаправленный конвертор USB <-> UART) я знаю, но в данный момент меня интересует именно прямая - через линии порта - связь "Большого Брата" с МК, безо всяких дополнительных навесок (к тому же, такой переходник - изделие не из самых дешевых - его стоимость гораздо дороже большинства простых AVR-ок типа той же Mega8).
   И еще один нюанс: очень не хотелось бы выносить мозг чем-то, написанным не по-нашенски; т.к. я однозначно не гуманитарий, и к инязам никакой склонности со школы не имею (по причине того, что там все на зубрежке, зубрить я терпеть не мог с детства - такой уж у меня характер...); а как переводят технические тексты программы-переводчики - это Вы, наверное, и сами знаете. Никогда не поверю, что в огромной стране (на родине Капицы и Алферова!) никто ничего не писал на родном языке про такую распространенную вещь, как интерфейс USB! Полезна будет любая инфа - книги, статьи из сети или радиолюбительских/компьютерных журналов, исходники на AVR-assembler; на край, подойдет даже вузовская лит-ра или чьи-то курсовые (хотя, по-правде, там часто бывает приличное такое количество тумана, который суть есть - вода).
   Подскажите, пожалуйста, с прочтения чего начать "раскуривание" темы USB+AVR+ASM (и где это посмотреть и скачать)? И если здесь я чего-то изложил не так, прошу не ругать очень сильно - как говорили в одном старом советском кино: "Я не волшебник, я только учусь" =))) Заранее благодарен за любую помощь!

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[COKPOWEHEU]

С таким подходом не осилите.

Можно начать "снизу" - читаете документацию на USB (usb.org для начала, можно попробовать Агурова "Интерфейс USB. Практика использования и программирования")

А можно "сверху" - берете тот же vusb и смотрите как оно работает.

Но лучше эти подходы объединить.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[oldmao]

Для начала читаем книги по основам USB:
Юрген Хельцебеш "USB в электронике" перевод с немецкого, СПб.: БХВ-Петербург, 2009 г. (в комплекте CD-ROM);
Александр Русев "Устройство USB и FireWire".

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Геннадий]

Agurov_-_Interfeycyi_USB_Proktika_ispolzovaniya_programmirovaniya.rar

 

[pavel-pervomaysk]

Igorplug USB в помощь.

Там исходники на асме. Тиньку лучше взять с буквой A, получше будет работать.
 

[Prozac]

   Агурова скачал, посмотрел - книжка неплохая, но тема аппаратного уровня (то бишь, чисто физических сигналов - того самого "ногодрыга") там раскрыта кратенько и недостаточно для создания Ассемблерной "прошивки" - там не описано, например, как передавать все эти команды и сигнатуры (VID и т.п.) в виде ноликов и единичек на контакты порта, не приведено ни одной временнОй диаграммы сигналов - автор делает основной уклон в сторону готовых м.сх. USB-интерфейса и втроенных в МК USB-модулей. Хотя, на "верхем" уровне (со стороны компа) тема раскрыта неплохо.

   Хульцебеш у меня есть уже давно, там тема аппаратного уровня не раскрыта вовсе: герой книги - все тот же адаптер на FT232R, все исходники - строго для "верхов" (для PC), про Atmel (да и вообще, про МК) там практически ничего нет, и вдобавок автор, почему-то, испытывает какую-то особую тягу к невменяемому VB (простите, любители этого языка, если кого-то обидел!).

   Русева сейчас скачаю и посмотрю.

   А Igorplug USB - это сайт или книга, или что-либо еще? Ну, сейчас забью в Гугле, гляну.

   Одним словом, спасибо, что помогаете мне. Есть еще какие-нибудь варианты?

   Может быть, кто-то уже сделал какой-нибудь проект на AVR-assembler, и приконектил МК к USB? Не будете ли Вы так любезны отщипнуть мне кусочек сорца - не весе, а только то место, где "ногодрыг" и, возможно, еще процедуры интерфейса.

[Prozac]

Вот, нагуглил неплохой сайтик с книжками по разным вопросам программирования (не только AVR и МК, там вообще про все!) - может быть, пригодится не только мне: http://ihtik.lib.ru !

[COKPOWEHEU]

2 часа назад, Prozac сказал:

   Агурова скачал, посмотрел - книжка неплохая, но тема аппаратного уровня (то бишь, чисто физических сигналов - того самого "ногодрыга") там раскрыта кратенько и недостаточно для создания Ассемблерной "прошивки" - там не описано, например, как передавать все эти команды и сигнатуры (VID и т.п.) в виде ноликов и единичек на контакты порта

Вообще-то, описано. И метод кодирования NRZI и структура пакетов. Достаточно или нет для написания устройства не знаю - разрабатывать софтовое usb-устройство на avr сейчас бесполезно.