初学者
10 分钟

基于ISOUSB111和PIC32MZ1024EFH064的无干扰USB通信保护罩

重新定义USB到UART连接,以实现更流畅的数据交换

USB UART ISO Click with PIC32MZ clicker

已发布 6月 27, 2024

点击板

USB UART ISO Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

为工程师和开发人员提供完整的USB到UART隔离解决方案,以满足对安全可靠的数据通信需求的项目。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

USB UART ISO Click 基于德州仪器的ISOUSB111,这是一款全速/低速隔离USB中继器。它是一种电隔离的USB 2.0中继器,支持自动速度连接检测、上拉/下拉反射和链路电源管理。中继器隔离了D+和D- USB总线线,并支持自动角色反转。这意味着,在断开连接后,如果在上游端口检测到新的连接,则上游和下游端口定义会反转。该设备使用二氧化硅绝缘屏障,耐压高达5000VRMS,工作电压为1500VRMS,从而防止高压和总线噪声电流进入本地地面。此USB中继器还配备了一对未焊接的引脚

头,用于测试隔离屏障两侧的情况。两个引脚头均包含一个接地(两侧均适用)、一个上电指示引脚(V1OK或V2OK)和两侧的电源引脚。USB UART ISO Click配备了一个USB Type C连接器,可以通过UART桥接器和隔离的USB中继器将USB设备连接到主机MCU。FT232R是一个知名的UART桥接芯片,整个USB协议在芯片上处理。该芯片支持所有常见操作系统的驱动程序。UART芯片配有一对UART RX和TX LED,用于直观地显示UART数据流。USB UART ISO Click 使用标准UART接口,通过UART

桥接器和隔离的USB中继器与主机MCU建立连接。此外,还提供了UART流控制引脚RTS和CTS。此外,还有一个用于睡眠模式控制的SLP引脚和一个用于电源启用的PWR引脚。此Click板™可以通过VIO SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线路。此外,此Click板™配备了包含易于使用的功能和示例代码的库,可用于进一步开发。

USB UART ISO Click hardware overview image

功能概述

开发板

PIC32MZ Clicker 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位带有浮点单元的 Microchip PIC32MZ 微控制器,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 mikroProg 连接器,以及一个用于与外部电子设备接口的头部。得益于其紧凑的设计和清晰易识别的丝网标记,它提供了流畅且沉浸式的工作体验,允许在任

何情况下、任何地方都能访问。PIC32MZ Clicker 开 发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 PIC32MZ Clicker 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或通过外部 mikroProg 连接器为 PIC,dsPIC 或 PIC32 编程外,Clicker 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。USB Micro-B 连接可以提供多达 500mA 的电流,这足以操作所有板载和附加模块。所有 

mikroBUS™ 本身支持的通信方法都在这块板上,包 括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮以及若干按钮和 LED 指示灯。PIC32MZ Clicker 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

PIC32MZ clicker double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Microchip

引脚数

64

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Sleep Mode Control
RE4
AN
NC
NC
RST
UART CTS
RG9
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
FTDI Power Enable
RB3
PWM
UART RTS
RB5
INT
UART TX
RB2
TX
UART RX
RB0
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

USB UART ISO Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ clicker front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以PIC32MZ clicker作为您的开发板开始。

PIC32MZ clicker front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 USB UART ISO Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • usbuartiso_generic_write - USB UART ISO 数据写入函数。

  • usbuartiso_generic_read - USB UART ISO 数据读取函数。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief USB UART ISO Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of USB UART ISO Click board by processing
 * the incoming data and displaying them on the USB UART.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Any data which the host PC sends via UART Terminal
 * will be sent over USB to the Click board and then it will be read and 
 * echoed back by the MCU to the PC where the terminal program will display it.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "usbuartiso.h"

static usbuartiso_t usbuartiso;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    usbuartiso_cfg_t usbuartiso_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    usbuartiso_cfg_setup( &usbuartiso_cfg );
    USBUARTISO_MAP_MIKROBUS( usbuartiso_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == usbuartiso_init( &usbuartiso, &usbuartiso_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    usbuartiso_default_cfg ( &usbuartiso );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    char rx_data = 0;
    if ( usbuartiso_generic_read ( &usbuartiso, &rx_data, 1 ) )
    {
        if ( usbuartiso_generic_write ( &usbuartiso, &rx_data, 1 ) )
        {
            log_printf( &logger, "%c", rx_data );
        }
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。