FireBeetle "软"USB Host Shield
本帖最后由 zoologist 于 2021-6-7 20:06 编辑喜欢军事的朋友一定经常听过这句话，这就是“只要推力大，板砖也能飞上天”。实际上，这句话并非玩笑之语，确有出处。当年，F-22是从“先进战术战斗机”（简称ATF）计划发展而来的。早期，好几家公司一起竞标，分别是波音，通用动力，洛克希德，诺思罗普，和麦道公司。大家提概念设计方案。结果，可能是因为洛克希德曾经设计出F-117隐形飞机的缘故，走老路当然是最轻松的，所以，洛克希德最初提出的F-22前身方案，它就像是F-117的放大版。设计跟F-117这个怪胎一样，为了隐身性能，以牺牲空气动力学为代价，飞机设计总重36吨。后来，有个人是这么评价这种早期设计的，他就是洛克希德在ATF计划中的项目经理巴特·奥斯本（bartosborne），1998年，一家杂志对奥斯本进行采访【参考1】，而他是这样说的：“我们知道，这个设计将会存在严重的超音速问题，我们的设计当然可以超音速飞行，但肯定蠢得像猪。显然，只要推力大，板砖也能飞上天（Withenough power, you can make a brick fly）”这句话出处就是这么来的，他当时想表达的本意是这样的：我们设计的这种飞机， 在高空高速上肯定会存在很多问题，当然，这并不是说，这种设计不能超音速飞行，完全不是，因为只要推力，你也能让砖头飞上天，也能它超音速。巴特·奥斯本的评价很中肯，洛克希德提交这个概念设计方案后，美国空军对这种设计的评价最差，在其他7个项目设计中，排倒数第一。【参考1】对于我们来说，只要 CPU 足够快，GPIO足够快，能够模拟出各种总线，最常见的是软串口，再稍微复杂一些的是I2C,SPI。最近有一个项目使用 ESP32 来模拟 USB Host，当前因为 GPIO 不够快，目前只能解析键盘鼠标这样的低速设备（LowSpeed）。项目地址是：https://github.com/sdima1357/esp32_usb_soft_host当然，对于Arduino玩家来说可以直接使用下面这个库 ：https://github.com/tobozo/ESP32-USB-Soft-Host。库可以同时支持4个 USB Host, 这里我设计一个 FireBeetle Shield 提供了2个 USB Host。具体电路如下：
PCB 如下：
Soft USB Host 和 FireBeet
可以看到板子上有2个 USB 母头和1个USB 公头，其中母头是给 USB Host使用的，公头是为了在供电不足情况下通过充电宝之类直接对设备供电。库可以支持4组USBHost ，经过实验在FireBeetle上可以使用下面的组合：
16131925
17151826
测试代码：
#include <ESP32-USBSoftHost.hpp>
#include "usbkbd.h" // KeyboardReportParser
// default pins tested on FireBeetle
// +16 13 19 25
// -17 15 18 26
#define DP_P025// always enabled
#define DM_P026// always enabled
#define DP_P119 // -1 to disable
#define DM_P118 // -1 to disable
#define DP_P2-1 // -1 to disable
#define DM_P2-1 // -1 to disable
#define DP_P3-1 // -1 to disable
#define DM_P3-1 // -1 to disable
static void my_USB_DetectCB( uint8_t usbNum, void * dev )
{
sDevDesc *device = (sDevDesc*)dev;
printf("New device detected on USB#%d\n", usbNum);
printf("desc.bcdUSB = 0x%04x\n", device->bcdUSB);
printf("desc.bDeviceClass = 0x%02x\n", device->bDeviceClass);
printf("desc.bDeviceSubClass = 0x%02x\n", device->bDeviceSubClass);
printf("desc.bDeviceProtocol = 0x%02x\n", device->bDeviceProtocol);
printf("desc.bMaxPacketSize0 = 0x%02x\n", device->bMaxPacketSize0);
printf("desc.idVendor = 0x%04x\n", device->idVendor);
printf("desc.idProduct = 0x%04x\n", device->idProduct);
printf("desc.bcdDevice = 0x%04x\n", device->bcdDevice);
printf("desc.iManufacturer = 0x%02x\n", device->iManufacturer);
printf("desc.iProduct = 0x%02x\n", device->iProduct);
printf("desc.iSerialNumber = 0x%02x\n", device->iSerialNumber);
printf("desc.bNumConfigurations = 0x%02x\n", device->bNumConfigurations);
// if( device->iProduct == mySupportedIdProduct && device->iManufacturer == mySupportedManufacturer ) {
// myListenUSBPort = usbNum;
// }
}
static void my_USB_PrintCB(uint8_t usbNum, uint8_t byte_depth, uint8_t* data, uint8_t data_len)
{
// if( myListenUSBPort != usbNum ) return;
printf("in: ");
for(int k=0;k<data_len;k++) {
printf("0x%02x ", data );
}
printf("\n");
}
usb_pins_config_t USB_Pins_Config =
{
DP_P0, DM_P0,
DP_P1, DM_P1,
DP_P2, DM_P2,
DP_P3, DM_P3
};
void setup()
{
Serial.begin(115200);
delay(200);
Serial.println("USB Test");
delay(1000);
USH.init( USB_Pins_Config, my_USB_DetectCB, my_USB_PrintCB );
}
void loop()
{
vTaskDelete(NULL);
}
运行结果, 上面是输出的Descriptor,下面是收到的鼠标数据：
目前这个库还存在一些兼容性问题，并非所有的鼠标都能正常工作。我测试了微软的IO1.01是可以正常工作的。
参考：1. http://www.codeonemagazine.com/f22_article.html?item_id=179Design Evolution Of The F-22 Raptor2. http://www.nanshannews.cn/cj/cj9059.html
本文提到的电路图和 PCB 下载
本文提到的 soft usb host 库下载
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