r2axz 0 23 ноября, 2020 Опубликовано 23 ноября, 2020 · Жалоба Доброго времени суток, хотел поделиться своим проектом 3-x портового USB-Serial адаптера для STM32 Blue Pill (STM32F103C8T6). Зачем все это, есть же куча USB-Serial преобразователей на любой вкус? Во-первых, это дешево. Плата Blue Pill стоит на али порядка 120 руб. Во-вторых, много портов в одном USB устройстве. Не занимаются лишние USB порты, нет нужды использовать USB-хабы. В-третьих, реализованы управляющие сигналы, не каждый USB-Serial преобразователь это умеет. В-четвертых, это гибко уже сейчас минимальным изменением исходного кода можно переключить тип выхода, полярность сигнала и т. п., а в будущем все это будет еще проще (см. ниже). В-пятых, это предсказуемо, повторяемо и документировано. Лично я не раз натыкался на не определяющиеся и некорректно работающие преобразователи c али. Что реализовано: - 3 независимых UART; - поддержка аппаратного флоу контрола (RTS/CTS); - поддержка DTR/DSR/DCD; - 7 и 8 бит данных; - поддержка контроля четности (none, even, odd); - 1, 1.5, 2 стоповых бита; - поддержка всех стандартных скоростей; - поддержка нестандартных скоростей (тестировал до 921600); - DMA на передачу и прием; - не требует драйверов, используются CDC Class драйвера встроенные в ОС; - составное USB устройство, определяется как три COM (tty) порта; - подписанные драйвера для Win XP, 7, 8 (не требуется для Win 10); Тестировалось на Win XP, 7, 8, 10, Linux, Mac OS. Выходные уровни совместимы с TTL 3.3 и 5 вольт. Все входы кроме UART2 RX и CTS толерантны к 5 вольтам. Маленькая ложка дегтя: по неизвестной причине, на некоторых экземплярах платы Blue Pill установлен некорректный подтягивающий резистор на USB D+. Это приводит к тому, что некоторые компьютеры эту плату не видят. А некоторые другие видят. Лечится заменой подтягивающего резистора на резистор номиналом 1.5 кОм. После этого все прекрасно работает на всех компьютерах. Проект с открытым исходным кодом, MIT лицензия. Нет зависимостей от HAL или любых других сторонних библиотек кроме CMSIS. Исходный код и собранная прошивка доступны тут: https://github.com/r2axz/bluepill-serial-monster Что дальше? В планах добавить возможность конфигурирования типов выходных сигналов (пушпул, открытый сток), типов подтяжки сигнальных линий (floating, up, down) и выбора полярности (active-high / active-low) без пересборки ПО и перепрошивки микроконтроллера. Это позволит более свободно применять устройство с различными схемами развязок, согласования уровней, управления реле, и т.п. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Ruslan1 17 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 15 hours ago, r2axz said: ... - поддержка нестандартных скоростей (тестировал до 921600); ... Выходные уровни совместимы с TTL 3.3 и 5 вольт. Все входы кроме UART2 RX и CTS толерантны к 5 вольтам. по процитированному выше: - И что, все три порта в полном дуплексе успевают на 921600 транслировать потоки, без использования flow control? - TTL уровни в многопортовке не очень интересны. Обычно много портов используется со стандартными уровнями интерфейса. А в-общем, интересно, но непонятно как использовать :) Как учебный материал- отличная тема. Для себя лично вижу применение- добавить RS-232/485/422 драйвера, может даже с гальванической развязкой, и тогда будет хорошая штучка. Коробочка такая с USB хвостом и тремя DB9 разъемами. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
r2axz 0 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 2 hours ago, Ruslan1 said: - И что, все три порта в полном дуплексе успевают на 921600 транслировать потоки, без использования flow control? Короткий ответ: успевают, тестировал три порта одновременно в режиме loopback, скорость на каждом порту около 100 килобайт / сек. Но вопрос не вполне корректный. Дело в том, что все зависит не только от производительности stm32f103c8t6, но еще и от того, насколько бодро хост будет забирать данные из IN эндпоинтов. Последнее же зависит от того, насколько бодро приложение использующее COM порт, будет оттуда эти данные вычитывать. Пример: у программы Tera Term открытие какого-нибудь UI диалога останавливает чтение из COM портов. Если в этот ком порт что-то сыпется снаружи, что остается делать устройству? Правильно, устройство буферизирует пока может, ну а потом дропает буфер и сообщает хосту через Interrupt Endpoint, что извини друг, случился buffer overrun. Все в точности как предусмотрено стандартом USB CDC ACM. Поэтому в-целом, работа на высоких скоростях без flow control хоть и возможна (stm32f103c8t6 и моя прошивка тут не являются узким местом), но является сомнительной идеей по причинам изложенным выше. 2 hours ago, Ruslan1 said: - TTL уровни в многопортовке не очень интересны. Обычно много портов используется со стандартными уровнями интерфейса. Может быть именно под ваши задачи TTL уровни не интересны. А мне вот как раз интересны именно TTL. А кому-то еще, как вы выше уже заметили, может быть нужна опторазвязка. И так далее... И заранее не угадаешь ведь... Поэтому все эти детали, они out of scope, не являются частью проекта. Проект был о том, чтобы взять самую дешманскую железку и сделать на ней приличного качества преобразователь USB-Serial. А дальше уже подключайте к нему все что угодно, по условиям задачи. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
jcxz 243 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 25 минут назад, r2axz сказал: Поэтому в-целом, работа на высоких скоростях без flow control хоть и возможна (stm32f103c8t6 и моя прошивка тут не являются узким местом), но является сомнительной идеей по причинам изложенным выше. Почему "сомнительной"? На тератерм свет клином не сошёлся. Есть множество других терминалок. Да и не обязательно пользоваться чужой прогой, можно и самостоятельно работать с COM-портом через WinAPI и никто не будет ограничивать скорость работы с ним (кроме собственных кривых рук канеш). Вообще: я например 921600 бод использую по дефолту во всех своих устройствах для отладочного терминала (естественно - за исключением тех редких, где её не позволяют технические возможности аппаратуры). Цитата Проект был о том, чтобы взять самую дешманскую железку и сделать на ней приличного качества преобразователь USB-Serial. А дальше уже подключайте к нему все что угодно, по условиям задачи. Имхо - вполне полезный проект. Кому-то пригодится. И спасибо Вам за труды! (хотя мне вроде пока это не нужно). PS: Вдогонку (лень гуглить что именно позволяет "MIT лицензия" ;) - можно ли взять Ваши исходники и портировать их под другой компилятор и/или другую плату с STM32F103? Возможно с модификацией кода? При условии, что результат потом также куда-то выложить. PPS: Из предложений, могу добавить только, что неплохо было бы добавить светодиодную индикацию работы всех UART-ов (TX/RX/подключение_со_стороны_компа на каждый из COM-портов). И настройку с выбором конкретных пинов этого вынести в таблицу где-то в исходниках (чтобы каждый прошивающий мог под себя настроить их). Типа: // порт,пин #define PIN_LED1_TX 1, 6 #define PIN_LED1_RX 2, 7 #define PIN_LED1_CD 3, 8 #define PIN_LED2_TX 2, 0 #define PIN_LED2_RX 3, 1 #define PIN_LED2_CD 0, 2 #define PIN_LED3_TX 0, 5 #define PIN_LED3_RX 4, 5 #define PIN_LED3_CD 3, 5 Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
dimka76 63 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 42 minutes ago, r2axz said: Проект был о том, чтобы взять самую дешманскую железку и сделать на ней приличного качества преобразователь USB-Serial. Тоже считаю весьма полезным проектом !!! А вот еще хорошо бы было получить преобразователь Ethernet-Serial и чтобы в компьютере виделся как COM порт или несколько COM портов. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
r2axz 0 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 5 minutes ago, jcxz said: Почему "сомнительной"? На тератерм свет клином не сошёлся. Есть множество других терминалок. Да и не обязательно пользоваться чужой прогой, можно и самостоятельно работать с COM-портом через WinAPI и никто не будет ограничивать скорость работы с ним (кроме собственных кривых рук канеш). Вообще: я например 921600 бод использую по дефолту во всех своих устройствах для отладочного терминала (естественно - за исключением тех редких, где её не позволяют технические возможности аппаратуры). "Сомнительной" потому, что ничего не мешает операционной системе пойти заниматься своими делами вместо чтения данных из USB. Только поэтому. Я тератерм привел просто в качестве примера. А так, даже самописной терминалке могут просто не дать процессорного времени. Но вы правы в том смысле, что почти всегда будет просто ломовой запас производительности со стороны хоста и проблем никаких не будет. Сквозной flow control приводит ситуацию к виду "всегда все будет в порядке", а его отсутствие оставляет нас в ситуации "почти". Но опять же, я согласен, очень часто (почти ( :) ) всегда) этим можно пренебречь. 13 minutes ago, jcxz said: Имхо - вполне полезный проект. Кому-то пригодится. И спасибо Вам за труды! (хотя мне вроде пока это не нужно). Спасибо за теплые слова! 13 minutes ago, jcxz said: PS: Вдогонку (лень гуглить что именно позволяет "MIT лицензия" ;) - можно ли взять Ваши исходники и портировать их под другой компилятор и/или другую плату с STM32F103? Возможно с модификацией кода? При условии, что результат потом также куда-то выложить. MIT лицензия позволяет вам всё :) Можете копировать, изменять, использовать в других программных проектах или устройствах, продавать, и так далее. Вы не обязаны открывать свой исходный код при этом. Хотите выкладывайте, хотите - нет. Это дело ваше. Единственное, к чему MIT лицензия вас обязывает - это включить текст лицензии в состав дистрибутива и/или исходного кода если вы его распространяете. Потенциально с указанием к какому куску проекта она относится. 27 minutes ago, jcxz said: PPS: Из предложений, могу добавить только, что неплохо было бы добавить светодиодную индикацию работы всех UART-ов (TX/RX/подключение_со_стороны_компа на каждый из COM-портов). И настройку с выбором конкретных пинов этого вынести в таблицу где-то в исходниках (чтобы каждый прошивающий мог под себя настроить их). Типа: У меня нет на это свободных ног :) Вот это занято уже сейчас... | Signal | Direction | UART1 | UART2 | UART3 | |:-------|:-------------:|:--------------|:--------------|:--------------| | RX | IN | **PA10** | PA3 | **PB11** | | TX | OUT | PA9 | PA2 | PB10 | | RTS | OUT | N/A | PA1 | PB14 | | CTS | IN | N/A | PA0 | **PB13** | | DSR | IN | **PB7** | **PB4** | **PB6** | | DTR | OUT | PA4 | PA5 | PA6 | | DCD | IN | **PB15** | **PB8** | **PB9** | Подключение ПО со стороны компа в USB CDC ACM в общем случае не определяется. А что касается состояния ног, если надо визуализировать, то что мешает подключить светодиод прямо на интересующую ногу через буфер? 11 minutes ago, dimka76 said: Тоже считаю весьма полезным проектом !!! Благодарю! 11 minutes ago, dimka76 said: А вот еще хорошо бы было получить преобразователь Ethernet-Serial и чтобы в компьютере виделся как COM порт или несколько COM портов. Ох... Если делать с нуля, то тут очень приличное количество возни с написанием драйверов. Но вроде гуглятся существующие продукты на эту тему которые могут работать с любым ком портом, просто пробрасывают его по IP и все. Денег правда стоят... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
rx3apf 0 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 1 час назад, r2axz сказал: Подключение ПО со стороны компа в USB CDC ACM в общем случае не определяется. Вероятно, иначе как по DTR это и не сделать... 1 час назад, r2axz сказал: А что касается состояния ног, если надо визуализировать, то что мешает подключить светодиод прямо на интересующую ногу через буфер? При очень коротких пакетах на большой скорости слишком уж слабая засветка. Но, с другой стороны, аналогичная индикация у FT2232 наоборот, не дает возможности адекватно оценить объем передаваемых/принимаемых данных (хотя это нужно очень изредка). Да, а когда совсем уж плохо с ногами под индикацию - 595 очень помогают. Но две-три ноги придется им отдать... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
r2axz 0 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 8 minutes ago, rx3apf said: Вероятно, иначе как по DTR это и не сделать... Ну у меня DTR используется как выходной сигнал, которым предполагается управлять. И предполагается, что ПО может этот сигнал дергать туда сюда по своему усмотрению. Поэтому в качестве индикации именно подключения - так себе получается. 13 minutes ago, rx3apf said: При очень коротких пакетах на большой скорости слишком уж слабая засветка. Но, с другой стороны, аналогичная индикация у FT2232 наоборот, не дает возможности адекватно оценить объем передаваемых/принимаемых данных (хотя это нужно очень изредка). Да, а когда совсем уж плохо с ногами под индикацию - 595 очень помогают. Но две-три ноги придется им отдать... Да вариантов сделать такую индикацию масса, я понимаю. От чисто схемотехнических (поставить какую-нибудь времязадающую цепь которая даст нужную продолжительность горения светодиода) до программных, со сдвиговым регистром. И тут опять начинается вопрос "что-кому-надо-для-конкретного-проекта". Я все таки думаю не городить огород пока, а оставить индикацию как есть: базово активность по USART можно увидеть с помощью статусного светодиода (он строго говоря показывает активность USB, но одно приводит к другому). Да по всем трем портам вперемешку, да не видно состояния управляющих линий (но вообще их видно в ПО должно быть). Но зато не требует подключения к плате ничего лишнего. Я запишу себе в бэклог вопрос индикации, но вот прям сейчас не вижу как его можно решить именно "универсально". Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
rx3apf 0 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 13 минут назад, r2axz сказал: . Поэтому в качестве индикации именно подключения - так себе получается. Да, само собой. Но если терминалкой (тот же TeraTerm) - DTR поднимается при открытии порта и деактивируется пи закрытии, так что достаточно адекватно. 13 минут назад, r2axz сказал: Я запишу себе в бэклог вопрос индикации, но вот прям сейчас не вижу как его можно решить именно "универсально". Да и не надо - если кому так приспичит, пусть сам и дописывает. По возможности SPI зарезервировать бы под индикацию (а то и управление какими-нибудь некритичными по времени сигналами), но и только. И да, аппаратный вариант с одновибратором на RX/TX - вполне годное решение. Ну, может быть (на будущее) еще подумать на предмет управления трансиверами RS-485 (так, как обычно делают, типично довольно коряво, это лучше иметь на "аппаратном" уровне). Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
r2axz 0 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 25 minutes ago, rx3apf said: Ну, может быть (на будущее) еще подумать на предмет управления трансиверами RS-485 (так, как обычно делают, типично довольно коряво, это лучше иметь на "аппаратном" уровне). Спасибо, запишу тоже в бэклог. Либо в рамках этого проекта, либо на будущее в другом. У меня сейчас на самом деле в планах выкинуть один UART (это делается исключительно из-за аппаратных ограничений USB в конкретном MCU) и на освободившееся место приделать аудиокарту. На прием - встроенный ADC 12-бит, на передачу - PWM. И получится копеечный, но при этом вполне годный интерфейс для работы с digimodes (FT8 и всякие такое). Собственно этот проект USB-Serial - это побочный продукт большего проекта))) В первую очередь буду занят именно этим. А там поглядим. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
rx3apf 0 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 (изменено) · Жалоба Пожалуй что правильная мысль. Три UART - забавно, конечно, но много ли практического смысла ? Хотя "неполноценный" (под RS-485, RX/TX и направление) UART может быть как-то и смотрелся бы сбоку... Еще что полезно - USB/I2C, USB/SPI, менее полезно, но что может встретиться - USB/1-wire, USB/параллельный (но это больше для экспериментов), USB/WS2812 (но это уж совсем специфическое). "В порядке бреда" - если место под код есть, сделать все сразу с по возможности переназначаемыми линиями, и какой-то энергонезависимый конфигуратор, оставив пользователю выбор (с ограничениями). Как вариант - AT-командами на одном из портов, в особом режиме. Изменено 24 ноября, 2020 пользователем rx3apf Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Eddy_Em 2 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба В порядке бреда (а точней - ради разрешения спора) сделал 7 USB-CDC на одном STM32F103. Понятно, что из-за его малюсенького буфера USB, пришлось сильно ограничить буферы CDC. Но оно работало в простых тестах. Другое дело - что не нужно обычно так много. Вот два CDC на одном МК вполне можно запилить: скажем, один для коммуникации с МК, второй — для каких-либо настроек или отладки. Вот, кстати, подумал, что в моем переходничке CAN-USB можно было бы именно так разделить собственно работу с шиной и команды (при обильном потоке данных приходится набирать команды вслепую - по крайней мере, команду паузы). Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
r2axz 0 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 5 minutes ago, rx3apf said: Пожалуй что правильная мысль. Три UART - забавно, конечно, но много ли практического смысла ? Хотя "неполноценный" (под RS-485, RX/TX и направление) UART может быть как-то и смотрелся бы сбоку... Еще что полезно - USB/I2C, USB/SPI, менее полезно, но что может встретиться - USB/1-wire, USB/параллельный (но это больше для экспериментов), USB/WS2812 (но это уж совсем специфическое). Вообще встречаются такие проекты. Правда и проект с тремя последовательными портами был на GitHub тоже (https://github.com/satoshinm/pill_serial), но мама дорогая, какое же это говно... Во-первых, кроме RX/TX ничего нету, а во-вторых, там блокирующая работа с USART, карл! То есть, пока один порт пишет/читает, остальные ждут. Ну и ошибок там полно. Хотя последнее - беда общая, уверен, и у меня найдутся. 11 minutes ago, rx3apf said: "В порядке бреда" - если место под код есть, сделать все сразу с по возможности переназначаемыми линиями, и какой-то энергонезависимый конфигуратор, оставив пользователю выбор (с ограничениями). Как вариант - AT-командами на одном из портов, в особом режиме. Почти над этим сейчас работаю. Точнее даже почти закончил. Переназначение выводов правда не делал. Решил, что это слишком уж хороший способ выстрелить себе в ногу. Для переназначения выводов придется менять конфигурацию в исходнике. Конфигурационные выглядит так: /* rx */ { .port = GPIOA, .pin = 3, .dir = gpio_dir_input, .pull = gpio_pull_up, .polarity = gpio_polarity_high }, /* tx */ { .port = GPIOA, .pin = 2, .dir = gpio_dir_output, .speed = gpio_speed_medium, .func = gpio_func_alternate, .output = gpio_output_pp, .polarity = gpio_polarity_high }, /* rts */ { .port = GPIOA, .pin = 1, .dir = gpio_dir_output, .speed = gpio_speed_medium, .func = gpio_func_general, .output = gpio_output_pp, .polarity = gpio_polarity_low}, /* cts */ { .port = GPIOA, .pin = 0, .dir = gpio_dir_input, .pull = gpio_pull_down, .polarity = gpio_polarity_low }, /* dsr */ { .port = GPIOB, .pin = 4, .dir = gpio_dir_input, .pull = gpio_pull_up, .polarity = gpio_polarity_low }, /* dtr */ { .port = GPIOA, .pin = 5, .dir = gpio_dir_output, .speed = gpio_speed_medium, .func = gpio_func_general, .output = gpio_output_pp, .polarity = gpio_polarity_low }, /* dcd */ { .port = GPIOB, .pin = 8, .dir = gpio_dir_input, .pull = gpio_pull_up, .polarity = gpio_polarity_low }, И поменять его может даже не умеющий программировать человек. А через конфигуратор можно задать тип подтяжки (вверх/вниз/без подтяжки), полярность сигнала (активный высокий/низкий) и тип выхода (пушпул/открытый сток). Конфигуратор доступен в виде шелла на первом порту когда PB5 замкнут на землю. Выглядит это так: ******************************* * Configuration Shell Started * ******************************* >help help - shows this help message, use "help command-name" to get command-specific help config - save and reset configuration paramters in the device flash memory uart - set and view UART parameters >help uart uart: set and view UART parameters Usage: uart port-number|all show|signal-name-1 param-1 value-1 ... [param-n value-n] [signal-name-2 ...] Use "uart port-number|all show" to view current UART configuration. Use "uart port-number|all signal-name-1 param-1 value-1 ... [param-n value-n] [signal-name-2 ...]" to set UART parameters, where signal names are rx, tx, rts, cts, dsr, dtr, dcd, and params are: output [pp|od] active [low|high] pull [floating|up|down] Example: "uart 1 tx output od" sets UART1 TX output type to open-drain Example: "uart 3 rts active high dcd active high pull down" allows to set multiple parameters at once. >uart 1 tx output od >config save > Кстати, установив uart 1 tx output od и соединив RX c TX получаешь халявный CI/V для ICOM (проверял с 706). Возможно я не прав и стоит сделать переназначение для ног из конфигуратора. Я еще подумаю. Ну и RX/TX/CTS особо не переназначишь. Что-то конечно с remap можно придумать. Но это имхо оверкил. Just now, r2axz said: Как вариант - AT-командами на одном из портов, в особом режиме. C ними как раз решил не связываться. Все равно стандартных AT эквивалентов для этих настроек нет, а человек должен общаться с компьютером на понятном человеку языке, это пусть компьютер напрягается. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
dimka76 63 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 59 minutes ago, rx3apf said: Три UART - забавно, конечно, но много ли практического смысла ? В промышленной автоматике и больше портов используется. Вот пример https://moxa.pro/catalog/nport5650-16 Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
rx3apf 0 24 ноября, 2020 Опубликовано 24 ноября, 2020 · Жалоба 53 минуты назад, r2axz сказал: Все равно стандартных AT эквивалентов для этих настроек нет, а человек должен общаться с компьютером на понятном человеку языке, это пусть компьютер напрягается. Но не делать же ради этого полноценный встроенный конфигуратор a la ANSI терминал ? (Было бы красиво, но очень уж избыточно). Можно же тупо регистр = значение. Прочитать/записать/справка по синтаксису (без подробностей). Впрочем, это дело совершенно "хозяйское" (потому и говорю - в порядке бреда ;) 22 минуты назад, dimka76 сказал: В промышленной автоматике и больше портов используется. Да, само собой. Да хоть бы и FT4232 на четыре порта. Но три - ни то, ни се, да и в повседневной жизни редко может пригодиться. А вот два - нужно часто. Два плюс RS485 - тоде вполне представляю применение. Ну, тут у каждого свое видение, по своим задачам.... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
