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USB-Modul: USB 2.0 Mikrocontroller-Board

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Inhaltsverzeichnis

Blockdiagramm
Eigenschaften
Firmware Entwicklungskit und Beispiele
Funktions-Beschreibung
    Externe Stromversorgung: CON1
    EEPROM-Adresse: JP2
    USB Stromversorgung: JP1
    I/O-Verbinder
Bilder

Zusätzliche Ressourcen

Schaltplan (PDF)
Eagle-Bibliothek des I/O-Verbinders
[externer Link] Cypress CY7C68013A/14A Datenblatt von der Cypress Homepage
[externer Link] "EZ-USB Technical Reference Manual" von der Cypress Homepage

USB Modul 1.0

Blockdiagramm

Blockdiagramm vom USB Modul 1.0

Eigenschaften

  • High-Speed (480 MBit/s) USB-Interface
  • Cypress EZ-USB FX2 CY7C68013/14A Mikrocontroller
  • microSD-Sockel für bis zu 2GB Flash-Speicher (Unterstützung von microSD Karten im SPI Modus durch das EZ-USB SDK)
  • MicroSD-Sockel für microSD-Karten mit normaler und hoher Kapazität (SDHC) (Karten müssen SPI-Modus unterstützen)
  • 36 General-Purpose I/O's (GPIO); 40, wenn keine microSD-Karte eingesetzt
  • 28 spezial-I/O's (SIO):
    • 2 serielle Schnittstellen (4 Pins)
    • I2C-Interface (2 Pins)
    • 2 Interrupts
    • 3 Timer
    • 13 GPIF (General Purpose Interface) Signale (Control, Ready, programmierbare Flags)
    • 1 Takt-Ausgang
    • 1 Wakeup-Pin
    • 1 Breakpoint-Pin
    • 1 Reset-Pin
  • 128 Kbit EEPROM
  • Hocheffizienter onboard 3,3 V / 700 mA (1,3 A Spitze) Schaltregler
    • Unterstützt Stromversorgung via USB
    • Unterstützt externe Stromversorgung mit 4,6 bis 20 V
    • Beide Versorgungseingänge sind mit Dioden geschützt und können somit sicher gleichzeitig betrieben werden

[Inhalt]

EZ-USB SDK und Beispiele

Für das USB-Modul steht ein quelloffenes Firmware-Entwicklungskit mit plattform-unabhängiger Hostsoftware API zur Verfügung. Diese SDK erlaubt die Festlegung der USB-Geräte-Deskriptoren mit nur wenigen Makro-Kommandos und ermöglicht so dem Entwickler einen schnellen Einstieg in die Firmware Programmierung.

Das SDK-Paket enthält eine vielzahl von Beispielen welche als Ausgangspunkt für eigene Entwicklungen genutzt werden können.

Weitere Informationen befinden sich im Abschnitt EZ-USB SDK.

[Inhalt]

Funktions-Beschreibung

Die folgende Zeichnung zeigt die Maße sowie die Lage der beschriebenen Elemente.

Technische Zeichnung des USB Moduls 1.0
Klicken sie auf das Bild für eine größere Version oder laden Sie die PDF-Version herunter.

Externe Stromversorgung: CON1

Verbinder CON1 kann für die externe Stromversorgung mit 4,6 bis 20 V benutzt werden. Der Masse-Pin (quadratisches Pad) ist mit "-" und "B" markiert, der Versorgungs-Pin (ovales Pad) ist mit "+" und "R" markiert, siehe Bild unten.

Ein passendes Stromverbinder-Set bestehend aus einer 2-Pin Steckerleiste und einer 2-Pin-Kupplung mit Kabel wird mitgeliefert.

Es ist ebenfalls möglich die externe Spannung über den unten beschriebenen I/O-Verbinder zur Verfügung zu stellen.

EEPROM-Adresse: JP2

Jumper JP2 legt die I2C-Adresse des EEPROM wie folgt fest:

JP2 I2C-Adresse
offen 0xA2
geschlossen 0xAA

USB Stromversorgung: JP1

Jumper JP1 befindet sich auf der Unterseite der Platine wie in der folgenden Abbildung dargestellt:

JP1 des USB Moduls 1.0

Durch Schließen des Jumpers wird die Stromversorgung via USB aktiviert. Standardmäßig ist der Jumper durch eine kleine Verbindung geschlossen. (Diese Verbindung kann durch den Lötstopplack verdeckt sein.) Wenn die Stromversorgung via USB unerwünscht ist, kann die Verbindung getrennt werden. (Danach kann die Verbindung bei Bedarf durch eine Lötbrücke wieder geschlossen werden.)

Normalerweise besteht kein Grund JP1 zu öffnen, da beide Versorgungseingänge mit Dioden geschützt sind, siehe Schaltplan. Lediglich falls der Strombedarf sehr hoch ist (höher als vom USB-Anschluss zur Verfügung gestellt) und die externe Versorgung spannung unter 5,5 V liegt, sollte JP1 aus sicherheitshalber geöffnet werden.

[Inhalt]

I/O-Verbinder

Zwei 2x21-Pin Verbindungen mit 2,54mm-Raster liefern die I/O-Signale und werden für die Stromversorgung genutzt. Die Zeichnung zeigt die Position der Verbinder.

In der Nähe des B1-Pins befindet sich eine Polarisierungs-Markierung in Form eines kleinen Loches, siehe Zeichnung. Um Beschädigung zu vermeiden muss die Polarisierungs-Markierung (Loch) aller miteinander verbundenen Module gleich ausgerichtet sein.

The folgende Pin-Liste sowie die Liste der Verbindungen stehen auch im Gnumeric- oder Excel-Format zur Verfügung.

Pin-Liste
A B C D
1 4.6..20V USB5V USB5V 4.6..20V 1
2 GND GND GND GND 2
3 *IFCLK INT4 RDY5 CLKOUT 3
4 SCL T0 RDY4 PD7/FD15 4
5 SDA T1 RDY3 PD6/FD14 5
6 PB0/FD0 T2 RDY2 PD5/FD13 6
7 PB1/FD1 BKPT RDY1/*SLWR PD4/FD12 7
8 PB2/FD2 TXD1 RDY0/*SLRD PD3/FD11 8
9 PB3/FD3 RXD1 PE7/GPIFADR8 PD2/FD10 9
10 PB4/FD4 CTL3 PE6/T2EX PD1/FD9 10
11 PB5/FD5 CTL4 PE5/INT6 PD0/FD8 11
12 PB6/FD6 CTL0/*FLAGA PE4/RXD1OUT PA7/*FLAGD/SLCS# 12
13 PB7/FD7 CTL1/*FLAGB PE3/RXD0OUT PA6/*PKTEND 13
14 TXD0 CTL2/*FLAGC PE2/T2OUT PA5/FIFOADR1 14
15 RXD0 CTL5 PE1/T1OUT PA4/FIFOADR0 15
16 PC0/GPIFADR0 PC4/GPIFADR4 PE0/T0OUT PA3/*WU2 16
17 PC1/GPIFADR1 PC5/GPIFADR5 INT5# PA2/*SLOE 17
18 PC2/GPIFADR2 PC6/GPIFADR6 *WAKEUP PA1/INT1# 18
19 PC3/GPIFADR3 PC7/GPIFADR7 RESET# PA0/INT0# 19
20 GND GND GND GND 20
21 3.3V 3.3V 3.3V 3.3V 21

Zusammenfassung
A/B C/D
GPIO 12 GPIO 24
GPIO gemeinsam genutzt mit microSD 4 GPIF 6
Serial 4 CLKOUT 1
GPIF 7 Interrupt 1
Interrupt 1 Wakeup 1
Timer 3 Reset 1
I2C 2 GND 4
Breakpoint 1 3.3V 2
GND 4 4.6..20V 1
3.3V 2 USB5V 1
4.6..20V 1
USB5V 1
       
GPIO 12 GPIO 24
GPIO gemeinsam genutzt mit microSD 4 SIO's (Spezial-I/O's) 10
SIO's (Spezial-I/O's) 18 Power 8
Power 8 Summe 42
Summe 42

[Inhalt]

Bilder

Klicken Sie auf die Bilder für vergrößerte Versionen.

USB-Modul 1.0

Oberseite des USB Moduls.

USB-Modul 1.0

Größenvergleich des USB-Moduls.

USB-Modul auf Prototypenboard

Das USB-Modul passt perfekt auf ein 3er-Ketten-Prototypenboard
Das abgebildete Set besteht aus folgenden Teilen:

  • 1 × USB-Modul
  • 1 × Prototypenboard
  • 2 × 2x21-Pin-Steckerleiste
  • 2 × 2x21-Pin-Buchsenleiste


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