USB - Versionsgeschichte

Carbolo: /* Persönliche Erfahrungen */

2009-12-18T18:53:19Z

‎Persönliche Erfahrungen

Carbolo: /* USB-Host Bausteine */

2009-12-18T18:40:30Z

‎USB-Host Bausteine

Darwin.nuernberg_alt: /* Weblinks */

2009-10-10T21:00:36Z

‎Weblinks

Carbolo am 21. Januar 2009 um 12:15 Uhr

2009-01-21T12:15:10Z

Carbolo: /* USB zu seriell Bausteine (USB-UART Wandler) */

2009-01-12T08:02:21Z

‎USB zu seriell Bausteine (USB-UART Wandler)

Carbolo: /* USB Interface-Bausteine (ICs) */

2009-01-11T21:17:51Z

‎USB Interface-Bausteine (ICs)

Carbolo: /* USB-Host Bausteine */

2009-01-11T21:14:19Z

‎USB-Host Bausteine

Besserwessi: /* USB 1.1 */

2009-01-11T21:08:09Z

‎USB 1.1

Carbolo: /* USB-Host Bausteine */

2009-01-11T21:04:15Z

‎USB-Host Bausteine

Carbolo: /* USB Interface-Bausteine (ICs) */

2009-01-11T20:46:20Z

‎USB Interface-Bausteine (ICs)

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 ==== Persönliche Erfahrungen ====
-Zuerst habe ich mir ein [http://www.vinculum.com/images/vdip1-001.jpg VDIP1]  von FTDI vor etwa 2 Jahren gekauft, da ich am meinem Quadrokopter gerne ein paar Daten loggen wollte. Es funktionierte auf Anhieb, einfach ein FT232-Wandlerbaustein (USB <--> UART) angeklemmt, und mit HTerm konnte man sofort kommunizieren. Es unterstützt sogar die parallele Ansteuerung, was ich allerdings nie getestet habe, da es doch ziemlich viele freie Pins des Atmega verbraucht. Als Nachteil hat sich herausgestellt, dass die dünnen Beinchen sich schnell verbiegen und bei mehrfachen an- und abstecken gerne mal brechen. Natürlich genau dann, wenn man es gerade nicht reparieren kann :-)
+Zuerst habe ich mir vor etwa 2 Jahren ein [http://www.vinculum.com/images/vdip1-001.jpg VDIP1] von FTDI gekauft, da ich am meinem Quadrokopter gerne ein paar Daten loggen wollte. Es funktionierte auf Anhieb, einfach ein FT232-Wandlerbaustein (USB <--> UART) angeklemmt, und mit HTerm konnte man sofort kommunizieren. Es unterstützt sogar die parallele Ansteuerung, was ich allerdings nie getestet habe, da es doch ziemlich viele freie Pins des Atmega verbraucht. Als Nachteil hat sich herausgestellt, dass die dünnen Beinchen sich schnell verbiegen und bei mehrfachen an- und abstecken gerne mal brechen. Natürlich genau dann, wenn man es gerade nicht reparieren kann :-)
 Nachdem der VDIP1 bei einer Wasserlandung den Geist aufgegeben hat, kam ein [http://rz-robotics.de/z-usb.html Z-USB-Modul] von rz-robotics. Es lässt sich mit FT232 und HTerm genauso einfach in Betrieb nehmen (wen wunderts, es ist auch das gleiche IC drauf), macht aber von der Konstruktion her einen deutlich solideren Eindruck. An den Ecken sind Befestigungsbohrungen, die Beinchen sind viel stabiler aber es ist auch etwas größer als der VDIP1. Beim Kauf kann man auswählen, welchen Montagesatz man gerne haben möchte. Nimmt die verschraubte Variante, damit sitzt das Ding bombenfest. Die Ansteuerung ist exakt das gleiche wie beim VDIP1, der Code hat ohne Änderungen problemlos auch mit der Z-USB funktioniert.

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 *usw.
-an Mikrocontroller verwendet. Dabei muss der Host neben der Spannungsversorgung (5V) auch die Abwicklung des USB-Protokolls beherrschen. Das ist nicht ganz einfach, deshalb gibt es fertige ICs (wie z.B. den [http://www.vinculum.com/prd_vnc1l.html VNC1L] von FTDI), die diese Funktionalität bereits enthalten. Leider hat der VNC1L ein Gehäuse mit 0.5mm Pinabstand, das sich kaum noch mit der Hand löten lässt und bei zuviel Hitze auch mal den Geist aufgibt. Ziemlich blöd bei einem Preis von 14,65&euro; pro IC (Reichelt). Besser ist es ein fertiges Modul zu nehmen, wobei diese auch nicht wirklich günstig sind:
+an Mikrocontroller verwendet. Dabei muss der Host neben der Spannungsversorgung (5V) auch die Abwicklung des USB-Protokolls beherrschen. Das ist nicht ganz einfach, deshalb gibt es fertige ICs (wie z.B. den [http://www.vinculum.com/prd_vnc1l.html VNC1L] von FTDI), die diese Funktionalität bereits enthalten. Leider hat der VNC1L ein Gehäuse mit 0.5mm Pinabstand, das sich kaum noch mit der Hand löten lässt und bei zuviel Hitze auch mal den Geist aufgibt. Ziemlich blöd bei einem Preis von 14,65&euro; pro IC (Reichelt). Besser ist es ein fertiges Modul zu nehmen, wobei diese auch nicht wirklich günstig sind, aber immerhin fertig gelötet, getestet und mit Firmware:
-*[http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&detail=10&detail2=20659 STI 100]
+*[http://www.vinculum.com/images/vdip1-001.jpg VDIP1]
 *[http://rz-robotics.de/z-usb.html Z-USB]
-*[http://www.vinculum.com/images/vdip1-001.jpg VDIP1]
+*[http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&detail=10&detail2=20659 STI 100]
 Die Ansteuerung der Module erfolgt mit SPI, UART ([[RS232]]) oder beim VDIP1 auch im Parallel-Modus. UART lässt sich am einfachsten programmieren, deshalb sollte man es auch nehmen. Im VNC1L ist ein Firmware enthalten, das einfach über UART gesendete Buchstabenkombinationen ("Befehle") angesprochen wird. Für die Ansteuerung von Festplatten (oder USB-Sticks) sind ziemlich viele Befehle bereits vorhanden (Ordner und Dateien anlegen/löschen/öffnen/schliessen/usw.) und im  (englischen) Datenblatt auch gut beschrieben: [http://www.vinculum.com/documents/fwspecs/UM_VinculumFirmware_V205.pdf download]. Eine grobe Beschreibung auf Deutsch findet sich auch ab Seite 7 im [http://www.rz-robotics.de/Dokumente/Z-USB_Datenblatt_3.0.pdf Datenblatt] des Z-USB.
-Achtet darauf, dass die Firmware beim Kauf schon aufgespielt ist! Ein nagelneuer VNC1L-Chip hat KEINE aufgespielte Firmware (!!), und muss erst über die serielle Schnittstelle programmiert werden. Dazu gibt es eine [http://www.vinculum.com/documents/appnotes/ANVNC1L-01-VinculumBootloader.pdf Anleitung] bei FTDI, allerdings benötigt man dafür einen FT232-Baustein (siehe oben) und die Handshakeleitungen RTS und CTS. Die Programmierung über ein USB-Stick funktioniert nur, wenn auf der VNC1L bereits ein funktionsfähiger Firmware installiert ist!
+Achtet darauf, dass die Firmware beim Kauf schon aufgespielt ist (dies ist beim VDIP1 und Z-USB definitiv der Fall, beim ST 100 vermutlich auch. Bei mir war auf dem VDIP1 eine veraltete Firmware, der Z-USB hatte eine aktuelle).
 == Siehe auch==

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 * [http://www.b-redemann.de Buch zum FT232,245 und 2232, diverse preiswerte USB-Module, HV-Programmer etc.]
 * [http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=19054 Projekt im Roboternetz: Protobed - USB zu RS232 (V24) – Interface]
 * [http://www.hardware-bastelkiste.de/index.html?usb.html Hardware Bastelkiste]
 * [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/0902081.htm Elektronik Kompentium (ElKo)]

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	[[Kategorie:Kommunikation]]		[[Kategorie:Kommunikation]]
	[[Kategorie:Abkürzung]]		[[Kategorie:Abkürzung]]
		+	[[Kategorie:Elektronik]]
		+	[[Kategorie:Praxis]]

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 Diese Bausteine werden für die Kommunikation zwischen PC und Mikrocontroller genommen. Dabei ist es ziemlich egal, welcher Mikrocontroller eingesetzt wird, funktionieren tut alles solange ein Hardware UART ([[RS232]]-Schnittstelle) an Bord ist. Software-UART sollte auch gehen, allerdings mit niedrigeren Übertragungsraten.
-USB zu seriell Bausteine werden am USB-Bus als "Device" angeschlossen und stellen damit ein Endgerät dar. Man kann damit keine anderen USB-Endgeräte (Drucker, Festplatte, Speicherstick, Kamera, etc.) ansteuern, dazu braucht man ein USB-Host (siehe weiter unten)!
+USB zu seriell Bausteine werden am USB-Bus als "Device" angeschlossen und stellen damit ein Endgerät dar. Man kann damit keine anderen USB-Endgeräte (Drucker, Festplatte, Speicherstick, Kamera, etc.) ansteuern, dazu braucht man einen USB-Host (siehe weiter unten)!
-Die Firma FTDI bietet relativ preisgünstige Bausteine (etwa 5&euro; pro Stück), für den USB an. Diese Bausteine ermöglichen die Kommunikation zwischen PC und Mikrocontroller, indem der physikalisch vorhandene USB-Bus "ausgeblendet" wird und statt dessen eine wesentlich einfachere UART-Kommunikation stattfindet. Dazu wird am PC ein virtueller COM-Port installiert (macht WinXP beim anstecken automatisch) und der Mikrocontroller wird auf die Leitungen RXD/TXD des Wandlerchips angeschlossen. Am PC kann man nun mit einem Terminalprogramm(z.B. [http://www.der-hammer.info/terminal/ HTerm]) das virtuelle COM-Port öffnen, und Daten oder Steuerkommandos verschicken. Der Mikrocontroller bekommt diese Daten dann auf der [[RS232]]- Schnittstelle (UART), und kann auch zurückantworten. Weder d. Terminalprogramm noch der Mikrocontroller merken, dass die Kommunikation eigentlich über USB läuft. (Was auch gut ist, denn das USB-Protokoll ist ziemlich komplex). Trotzdem kann man die Vorteile von USB (z.B. stabile 5V-Spannungsversorgung, einfacher Anschluss an alle PC's und Laptops, usw.) nutzen.
+Die Firma FTDI bietet relativ preisgünstige Bausteine (etwa 5&euro; pro Stück), für den USB an. Diese Bausteine ermöglichen die Kommunikation zwischen PC und Mikrocontroller, indem der physikalisch vorhandene USB-Bus "ausgeblendet" wird und statt dessen eine wesentlich einfachere UART-Kommunikation stattfindet. Dazu wird am PC ein virtueller COM-Port installiert (macht WinXP beim anstecken automatisch) und der Mikrocontroller wird auf die Leitungen RXD/TXD des Wandlerchips angeschlossen. Am PC kann man nun mit einem Terminalprogramm(z.B. [http://www.der-hammer.info/terminal/ HTerm]) das virtuelle COM-Port öffnen, und Daten oder Steuerkommandos verschicken. Der Mikrocontroller bekommt diese Daten dann auf die [[RS232]]- Schnittstelle (UART), und kann auch zurückantworten. Weder d. Terminalprogramm noch der Mikrocontroller merken, dass die Kommunikation eigentlich über USB läuft. (Was auch gut ist, denn das USB-Protokoll ist ziemlich komplex). Trotzdem kann man die Vorteile von USB (z.B. stabile 5V-Spannungsversorgung bis max 500mA, einfacher Anschluss an alle PC's und Laptops, usw.) nutzen.
 Die bekanntesten USB-Seriell Wandlerchips sind folgende:

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   |}
-== USB Interface-Bausteine (ICs) ==
+== Anschluss von Mikrocontrollern und Geräten (Interface-ICs und Module) ==
-−
 === USB zu seriell Bausteine (USB-UART Wandler)===

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 *FullSpeed 12 MBit/s für Geräte mit mittlerer Bandbreite
 ::z.B. Modem, LAN, Audio
-*integrierte Stromversorgung '''bis 500mA''' je Port
+*integrierte Stromversorgung '''bis 500mA''' je Port, ohne Anmeldung am Host sind höchstens 100 mA vorgesehen
 *Hot-Plug fähig: d.h. Geräte können bei laufendem Betrieb angeschlossen werden.
 *Durch USB-Hubs und entsprechende Kaskadierung können '''bis zu 127 Geräte''' angeschlossen werden.
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 *Protokolle zur Fehlererkennung und Fehlerbehandlung
 *synchrone und asynchrone Übertragungsarten
 *maximale '''Kabellänge ca. 5 Meter'''
-−
 === USB 2.0 ===

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 USB-Hosts werden für den Anschluss von USB-Endgeräten (Devices) wie
-*externe Festplatten
+*externe Festplatten,USB-Sticks
-*USB-Sticks
+*Kameras,Webcams,Handys
 *Kameras
-*Webcams
-*Handys
 *Jostick
 *Drucker
-*Tastatur
+*Tastatur,Maus
-*Maus
 *WLAN-Stick
 *usw.
-an Mikrocontroller verwendet. Dabei muss der Host neben der Spannungsversorgung (5V) auch die Abwicklung des USB-Protokolls beherrschen. Das ist nicht ganz einfach, deshalb gibt es fertige ICs (wie z.B. den [http://www.vinculum.com/prd_vnc1l.html VNC1L] von FTDI), die diese Funktionalität bereits integriert haben. Leider hat der VNC1L ein Gehäuse mit 0.5mm Pinabstand, das sich kaum noch mit der Hand löten lässt und bei zuviel Hitze auch mal den Geist aufgibt. Ziemlich blöd bei einem Preis von 14,65&euro; pro IC (Reichelt). Besser ist es ein fertiges Modul zu nehmen, wobei diese auch nicht wirklich günstig sind:
+an Mikrocontroller verwendet. Dabei muss der Host neben der Spannungsversorgung (5V) auch die Abwicklung des USB-Protokolls beherrschen. Das ist nicht ganz einfach, deshalb gibt es fertige ICs (wie z.B. den [http://www.vinculum.com/prd_vnc1l.html VNC1L] von FTDI), die diese Funktionalität bereits enthalten. Leider hat der VNC1L ein Gehäuse mit 0.5mm Pinabstand, das sich kaum noch mit der Hand löten lässt und bei zuviel Hitze auch mal den Geist aufgibt. Ziemlich blöd bei einem Preis von 14,65&euro; pro IC (Reichelt). Besser ist es ein fertiges Modul zu nehmen, wobei diese auch nicht wirklich günstig sind:
 *[http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&detail=10&detail2=20659 STI 100]
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 *[http://www.vinculum.com/images/vdip1-001.jpg VDIP1]
-Die Ansteuerung der Module erfolgt mit SPI, UART ([[RS232]]) oder beim VDIP1 auch im parallel-Modus. UART lässt sich am einfachsten programmieren, deshalb sollte man es auch nehmen. Im VNC1L ist ein Firmware enthalten, das über einfache Befehle angesprochen wird. Für die Ansteuerung von Festplatten (oder USB-Sticks) sind ziemlich viele Befehle bereits vorhanden (Ordner und Dateien anlegen/löschen/öffnen/schliessen/usw.).
+Die Ansteuerung der Module erfolgt mit SPI, UART ([[RS232]]) oder beim VDIP1 auch im Parallel-Modus. UART lässt sich am einfachsten programmieren, deshalb sollte man es auch nehmen. Im VNC1L ist ein Firmware enthalten, das einfach über UART gesendete Buchstabenkombinationen ("Befehle") angesprochen wird. Für die Ansteuerung von Festplatten (oder USB-Sticks) sind ziemlich viele Befehle bereits vorhanden (Ordner und Dateien anlegen/löschen/öffnen/schliessen/usw.) und im  (englischen) Datenblatt auch gut beschrieben: [http://www.vinculum.com/documents/fwspecs/UM_VinculumFirmware_V205.pdf download]. Eine grobe Beschreibung auf Deutsch findet sich auch ab Seite 7 im [http://www.rz-robotics.de/Dokumente/Z-USB_Datenblatt_3.0.pdf Datenblatt] des Z-USB.
-Achtet darauf, dass die Firmware beim Kauf schon aufgespielt ist. Ein nagelneuer VNC1L-Chip hat KEINE aufgespielte Firmware (!!), und muss erst über die serielle Schnittstelle mit der Firmware bespielt werden.
+Achtet darauf, dass die Firmware beim Kauf schon aufgespielt ist! Ein nagelneuer VNC1L-Chip hat KEINE aufgespielte Firmware (!!), und muss erst über die serielle Schnittstelle programmiert werden. Dazu gibt es eine [http://www.vinculum.com/documents/appnotes/ANVNC1L-01-VinculumBootloader.pdf Anleitung] bei FTDI, allerdings benötigt man dafür ein FT232-Baustein (siehe oben) und die Handshakeleitungen RTS und CTS. Die Programmierung über ein USB-Stick funktioniert nur, wenn auf der VNC1L bereits ein funktionsfähiger Firmware installiert ist!
 == Siehe auch==

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 Diese Bausteine werden für die Kommunikation zwischen PC und Mikrocontroller genommen. Dabei ist es ziemlich egal, welcher Mikrocontroller eingesetzt wird, funktionieren tut alles solange ein Hardware UART ([[RS232]]-Schnittstelle) an Bord ist. Software-UART sollte auch gehen, allerdings mit niedrigeren Übertragungsraten.
 Die Firma FTDI bietet relativ preisgünstige Bausteine (etwa 5&euro; pro Stück), für den USB an. Diese Bausteine ermöglichen die Kommunikation zwischen PC und Mikrocontroller, indem der physikalisch vorhandene USB-Bus "ausgeblendet" wird und statt dessen eine wesentlich einfachere UART-Kommunikation stattfindet. Dazu wird am PC ein virtueller COM-Port installiert (macht WinXP beim anstecken automatisch) und der Mikrocontroller wird auf die Leitungen RXD/TXD des Wandlerchips angeschlossen. Am PC kann man nun mit einem Terminalprogramm(z.B. [http://www.der-hammer.info/terminal/ HTerm]) das virtuelle COM-Port öffnen, und Daten oder Steuerkommandos verschicken. Der Mikrocontroller bekommt diese Daten dann auf der [[RS232]]- Schnittstelle (UART), und kann auch zurückantworten. Weder d. Terminalprogramm noch der Mikrocontroller merken, dass die Kommunikation eigentlich über USB läuft. (Was auch gut ist, denn das USB-Protokoll ist ziemlich komplex). Trotzdem kann man die Vorteile von USB (z.B. stabile 5V-Spannungsversorgung, einfacher Anschluss an alle PC's und Laptops, usw.) nutzen.
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 *FTDI FT232'''BL''' [[Bild:FT232BL.gif|75px|right|FT232BL im TQFP Gehäuse]] Ist schon etwas veraltet, und wurde durch das FT232R ersetzt.
 *FTDI [http://www.ftdichip.com/Products/FT232R.htm FT232'''RL'''] [[Bild:FT232RL.gif||100px|right|FT232RL im SSOP Gehäuse]] Ist zur Zeit aktuell, aber sehr schlecht zu löten, da die Pinabstände nur 0.65mm (SSOP28-Gehäuse) betragen. Mit etwas Übung geht es, aber nach Möglichkeit sollte man fertige Module nehmen. Ein Datenblatt findet sich [http://www.ftdichip.com/Documents/DataSheets/DS_FT232R.pdf hier]
 Entsprechende Treiber werden von FTDI kostenfrei zur Verfügung gestellt. Somit kann man sich rein auf die Schaltungsentwicklung konzentieren.
-=== USB zu parallel Bausteine ===
+=== USB-Host Bausteine ===
-==== FTDI FT245RL ====
+USB-Hosts werden für den Anschluss von USB-Endgeräten (Devices) wie
-[[Bild:FR245RL.gif||100px|right|FT245RL im SSOP Gehäuse]]Natürlich bietet FTDI auch einen Baustein zu Wandlung von USB zu Parallel an:
 == Siehe auch==