探索全速USB到I2C桥的强大功能,将您的解决方案提升到新的高度。
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硬件概览
它是如何工作的?
USB到I2C 2 Click基于FT201X,这是一款来自FTDI的USB到I2C接口设备,简化了USB实现。FT201X兼容USB 2.0全速,可以独立处理整个USB协议;无需USB特定的固件编程。它完全集成了2048字节的多次可编程存储器(MTP),用于存储设备描述符、用户可配置的CBUS I/O配置、无需外部晶体的时钟生成以及可选的时钟输出选择,实现了与外部MCU或FPGA的无需胶合的接口。该Click板使用标准I2C 2-Wire接口与MCU通信,以读取数据和配置设置,支持标准模式操作,时钟频率为100kHz,以及快速模式,最高可达400kHz。
由于FT201X需要5V才能正常运行,因此该Click板还配备了来自德州仪器的PCA9306电压级转换器。I2C接口总线线路被路由到双向电压级转换器,允许该Click板与3.3V和5V MCU正常工作。FT201X还包含一个嵌入式完全集成的MTP存储器,用于指定控制总线(CBUS)引脚的功能、每个信号引脚上的电流驱动、USB总线的电流限制以及设备的描述符。有六个可配置的CBUS I/O引脚,两个默认路由到mikroBUS™插座的AN和INT引脚上,标记为CB0和CB1,以及两个蓝色LED指示器,标记为CBUS0和CBUS1,用于可选的用户可配置的视觉指示。
其他四个CBUS引脚可以在板载的CBUS头上找到,并用作用户可配置的CBUS信号。可以在附带的数据表中找到使用这些引脚的广泛范围和方式。该板还使用了路由到mikroBUS™插座的RST引脚的主动低电平复位信号,该信号在上电时向设备的内部电路提供可靠的上电复位。该Click板可以选择使用3.3V或5V逻辑电压电平,通过VCC SEL跳线选择。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正常使用通信线路。然而,该Click板配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G431RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
32k
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
该库包含 USB to I2C 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
usbtoi2c2_write_data
- 此功能使用I2C串行接口写入所需数量的数据字节。usbtoi2c2_read_data
- 此功能使用I2C串行接口读取所需数量的数据字节。usbtoi2c2_reset_device
- 此功能通过切换RST引脚状态来重置设备。
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 USBtoI2C2 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of USB to I2C 2 click by echoing back all
* the received messages.
*
* 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 to the Virtual COM Port (for example, typed into the terminal
* window in 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.
*
* @note
* Make sure to download and install appropriate VCP drivers on the host PC.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "usbtoi2c2.h"
static usbtoi2c2_t usbtoi2c2;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
usbtoi2c2_cfg_t usbtoi2c2_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.
usbtoi2c2_cfg_setup( &usbtoi2c2_cfg );
USBTOI2C2_MAP_MIKROBUS( usbtoi2c2_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == usbtoi2c2_init( &usbtoi2c2, &usbtoi2c2_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( USBTOI2C2_ERROR == usbtoi2c2_default_cfg ( &usbtoi2c2 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t rx_data = 0;
if ( USBTOI2C2_OK == usbtoi2c2_read_data ( &usbtoi2c2, &rx_data, 1 ) )
{
if ( USBTOI2C2_OK == usbtoi2c2_write_data ( &usbtoi2c2, &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