・2022/07/07
USB HOST機能が欲しいのでワンチップマイコンの GPIOで USB HOST機能を実現する
(FPGAに USBデバイスを接続したいのですが、USB HOSTの通信を実装できないので困っています)
Tags: [FPGA], [電子工作], [Xilinx XC6SLX9], [FPGA 2022]
● USB HOST機能が欲しい
FPGAに USBデバイスを接続したいのですが、USB HOSTの通信を実装できないので困っています。
その後、FPGAに USB HOST機能を実装できました。
・2022/07/23
USB HOST機能を FPGAに実装する方法、FPGAの GPIOに USB HIDデバイスを接続したい！！
FPGAに USB HOST機能を実装して Low Speedの USB HIDデバイスを接続するのら
● FPGAで USB HOST機能
CQ出版 FPGAマガジン No.2 「USBフル/ロースピード対応USBホストシステムの実装～ハードウェア編～」の元になった記事
オープンソースのIP Coreを利用したUSBシステムの実装
Kenji-Ishimaru / usbhlib
USBホスト・プログラミング - Interface - CQ出版
OpenCoresで公開されている USBHostSlave IPCore
USB 1.1 Host and Function IP core
usbhostslave_latest.tar.gz Rev 45 2011-03-18 17:52:17 GMT
うん、頭が痛くなったので断念。
● FPGAの中に AVRマイコンの coreを入れて AVR USB HOSTを実装する
いしかわきょーすけさんの製作記事。
USB ホスト倶楽部 - asahi net
当時はこの AVRの実装をマルパクして Philips LPC2106の ARMマイコンに移植しました。
・2004/03/16
OLIMEX LPC-H40(Philips LPC2106)
MOTHER BOARD for LPC-H40(LPC-H2106) and ASM Sample Program.
OpenCores
＞＞ OpenCoresや GitHubを検索して幾つか動かそうと試しましたが、私でも動かせる AVR coreが見つからなかったので断念。
ちなみに USBデバイスの場合は V-USBが使えそう。
V-USB
V-USB is a software-only implementation of a low-speed USB device for Atmel’s AVR microcontrollers
● USBの制御信号の D+ D-の電圧レベルは？
USB機器への供給電圧は +5Vですが、USBの制御信号の D+ D-の電圧レベルは +3.3Vです。
なので USBデバイスを接続する FPGAやワンチップマイコンの ICが 5Vトレラントに対応していなくても大丈夫です！
アプリケーションノート 3891 USBの絶縁
USBコネクタには、2本の給電用(VBUSおよびGND)ワイヤと、2本のUSBデータ(D+およびD-)伝送用ワイヤの、4本のワイヤが収容されています。VBUSワイヤは、最大500mAの5V電力を供給します。D+およびD-信号は双方向であり、信号速度12Mbps (ビットセル当り83ns)で動作します。D+とD-の信号電圧は3.3Vです。
D+と D-の信号電圧は 3.3Vです。
●ワンチップマイコンの GPIOを駆使して USB HOST機能を実装する
● AT90S2313を使う
いしかわきょーすけさんの製作記事
＞＞ 半田付けが面倒くさいので断念。
AT90S2313のお手軽モジュール基板どっかにないか？
この AVRの実装を元に USBの通信方法を理解する事にしました。
・2022/07/17
USBの通信プロトコルを勉強する
今まで漠然としていた USBデバイスの通信方法を理解します
● RP2040 Raspberry pi Picoを使う
Raspberry Pi Pico SDK: tinyusb_host TinyUSB Host-mode
sekigon-gonnoc / Pico-PIO-USB
Raspberry pi Pico FAQ
Q: Is RP2040 5V tolerant?
A: No. RP2040 microcontrollers use 3.3V for GPIO.
● ESP32-S2を使う
ESP32-S2には USB OTG機能が有る。
ESP32-S2 wemos.cc S2 mini
USB HOST OTG機能の GPIO 19 D-と GPIO 20 D+は USB Type-Cコネクタに普通に配線されている。
USB Device Driver
TinyUSB stack
ESP32-S2 board
GPIO 19 D-
GPIO 20 D+
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・Hardware USB Connection
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● ESP32を使う
ESP32モジュールが余ってるからそれで作るかな？
sdima1357 / esp32_usb_soft_host
esp32_usb_soft_host
esp32 USB-LS pure software host thru general IO pins. Up to 4 HID devices simultaneously.
tobozo / ESP32-USB-Soft-Host
ESP32 USB Soft Host library for Arduino IDE
ESP32 Series Datasheet
ESP32は GPIOの耐圧に関して記載が無い。
ESP32の GPIOピンの耐圧？に関する興味深い記事。
ESP32 5V tolerance
Re: 5V tolerance
Postby FiwiDev » Sat Mar 14, 2020 7:57 pm
I've been doing some tests on this lately, and have come up with the following (non-official) conclusions.
Basically, I'm testing with a 1K resistor from 6.4v to an ESP-WROOM-32 on a Devkit module that is powered via USB and running with all I/Os at default states.
Only some of the I/O pins appear to have a "strapping" protection on them (generally pulling the resistor down). The others may barely start to pull a few uA at 6.5vDC.
GPIO 0 - 4.6v
GPIO 1 - 3.4v (driven, TX0)
GPIO 2 - 4.2v (has blue LED on Devkit module)
GPIO 3 - 4.9v
GPIO 4 - 4.6v
GPIO 5 - 6.1v
GPIO 6-11 (reserved for FLASH chip)
GPIO 12 - 4.6v
GPIO 13 - 4.6v
GPIO 14 - 4.6v
GPIO 15 - 4.6v
GPIO 16 - 6.4v (!)
GPIO 17 - 6.4v
GPIO 18 - 6.4v
GPIO 19 - 6.4v
<GPIO 20>
GPIO 21 - 6.4v
GPIO 22 - 6.4v
GPIO 23 - 6.4v
<GPIO 24>
GPIO 25 - 3.9v
GPIO 26 - 3.9v
GPIO 27 - 4.6v
GPIO 32, 33, 34, 35, 36, 39 - 4.6v
● USB HOSTコントローラを使う
● Maxim MAX3421E
USB HOSTコントローラ IC
この ICを制御する為の CPUが必要。
MAX3421E SPIインタフェース付き、USBペリフェラル/ホストコントローラ - Maxim Integrated
felis / USB_Host_Shield_2.0
This is Revision 2.0 of MAX3421E-based USB Host Shield Library for AVR's.
QMKの USBアダプタでも使用している MAX3421E用のライブラリを使用しています。
・2022/03/13
市販のキーボードを無改造で QMK化する QMK USB Converterを作ってみる
QMK firmware QMK USB to USB keyboard protocol converter Pro Micro 3.3V + USB Host MAX3421E
・2022/06/04
QMKファームウェアの USB_Host_Shield_2.0のバージョンを 1.1.0から 1.6.1にアップデートする方法
QMK firmware Update USB_Host_Shield_2.0 library version 1.1.0 to 1.6.1
● WCH CH559T
8051 CPU内蔵の USB HOSTコントローラ IC
この ICだけで USB HOST機能を実装可能。
8位增强型USB主从单片机CH559
CH559是一款兼容MCS51的增强型E8051内核单片机
WCH CH559 CH559T USB Development Board Evaluation Board Learning Board HOST/DEVICE
● WCH CH9328
シリアル通信を USBの HIDに変換する IC（キーボードだけ）
串口转USB键盘芯片CH9328
CH9328是一款串口转HID键盘芯片
Keyboard Chip CH9328 USB Driver-free Chip TTL Serial Port to HID Analog Keyboard Module Key Input
● WCH CH9329
シリアル通信を USBの HIDに変換する IC（キーボードとマウス）
串口转HID键盘鼠标芯片CH9329
CH9329 是一款串口转标准 USB HID 设备(键盘、鼠标、自定义 HID)芯片
● WCH CH9350
USBキーボードや USBマウスの内容をシリアル通信に変換する IC
USB键鼠转串口通讯控制芯片CH9350
CH9350是USB键盘鼠标转串口通讯控制芯片
CH9350 USB Serial Communication Contro Module Evaluation Board HID Keyboard Mouse Serial Port Develop For Arduino
Ch9350 mini USB Master-slave Module Mouse Keyboard Scanning Gun Automatic Identification Serial Port Two-wire Connection
Ch9350 Module Hid Keyboard Mouse to Serial Port Virtual Keyboard Scanning Gun to Serial Port KVM
●その他
Monkey USB Keyboard Modified Main Control Board DIY Modified Mechanical Keyboard Notebook Keyboard
ATMEGA32L
Real USB Keyboard Chip Ic Module HID Large Keyboard Can Be Used as a Game Console Console
Hid to Serial Keyboard Mouse Code Scan Gun to Serial Ch9350 HID2UART Communication Cat
USB Custom Keys Keyboard and Mouse Simulation USB Switch 9-way Shortcut Keys USB Keypad
USB Dual-head Keyboard Mouse Recorder Simulation Button Warcraft Dungeon Adventure Island Script Recording
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