Bernhard Redemann. Steuern und Messen mit. Hard- und Softwareentwicklung mit dem FT23iß/R, FT2^5B/R und FT2232L/D

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1 Bernhard Redemann Steuern und Messen mit Hard- und Softwareentwicklung mit dem FT23iß/R, FT2^5B/R und FT2232L/D

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort 2. Auflage 1 Vorwort und Anmerkungen (1. Auflage) i 2 Teil 1 Kapitel 1 - Theorie Worum es geht: PC - USB,- Steuerung K u r z e r Ü b e r b I i c k /. 11 Kapitel 2 - Praxis Vorbereitungen und der Einstieg mit dem VCP-Treiber Hardware 13 Aufbau der Lochrasterplatine 16 Hinweise zum Löten 20 Prüfen der Lochrasterplatine 20 Funktionsblöcke 22 Auswahl der USB-Controller Module 22 Stromlaufplan Lochrasterplatine 23 Stromlaufplan USB-Modul PML232-45R : 24 Stromlaufplan USB-Modul PML Hinweise zu den Drahtbrücken bei den Beispielen 26 Etwas Theorie - der VCP-Treiber 26 V'CPjTreiber - Hinweise 27 //VCP-Treiber beim FT232, FT245 und FT ' VCP-Treiber installieren (Windows).-v.29 Hinweise bei der Installation unter XP 32 Erster Test mit VCP-Treiber und serieller Maus 33 Beispiel Digitalmultimeter mit RS232-Schnittstelle 35 Grundsätzliches zu den Beispielen./ 38 VCP.-Treiber (Linux) /.. 39 Kapitel 3 - Theorie Etwas zu USB-Controllern Allgemeines 41 Taktgeber/PLL 42 Transceiver : 42 Serial Interface Engine (SIE) 44 Protocol Engine y'. 44 UART 44 MikroController 44

3 Allgemeines 46 Gemeinsamkeiten 47 Unterschiede 48 Interner Aufbau 48 Spannungsversorgung 49 LDO-Regulator., 51 USB-Tra nsceiver... / 52 USB-transceiver beim FT232/245R 53 RESET-Generator 54 USB DPLL 56 Oszillator/ 8-fach PLL 56 Serial Interface Engine (SIE) 58 Baudraten-Generator (nur FT232/2232) 61 USB Protocol Engine 62 UART/FIFOController...63 EEPROM-Interface 63 UART 64 Hinweise 67 Blockschaltbild FT2232C/L/D. 67 Blockschaltbild FT232BM/BL/BQ 68 Blockschaltbild FT232RL/RQ 68 / ' Blockschaltbild FT245BM/BL/BQ 69 * Blockschaltbild FT245RL/RQ 69 Kapitel 5 - Praxis D2XX-Treiber und Programmieren in C Allgemeines 70 Etwas Theorie: Der D2XX-Treiber (WMdows) 70 Combined Driver Model (CDM)./. 71 Mprog - Installation und Einstellungen 72 Probleme beim Installieren des Treibers (Windows) 74 D2XX-Treiber installieren (Linux) 75 Installation des C-Compilers bloodshed (Windows) 77 Anlegen von Projekten in bloodshed 79 Hinweise zum gce'unter Linux 82 Zu den Beispielcodes.J. 82 Kapitel 6 - Praxis Programmierbeispiele in C Allgemeines Beispielprogramm - FTJJstDevicesQ (1) Beispielprogramm - FTJJstDevicesQ (2) 87

4 Allgemeines Gemeinsamkeiten Unterschiede 48 Interner Aufbau 48 Spannungsversorgung 49 LDO-Regulator 51 USB-Tra nsceiver /...'. 52 USB-f ransceiver beim FT232/245R 53 RESET-Generator - 54 USB DPLL 56 Oszillator/ 8-fach PLL ; 56 Serial Interface Engine (SIE) 58 Baudraten-Generator (nur FT232/2232) 61 USB Protocol Engine 62 UART/FIFO-Controller.63 EEPROM-Interface 63 UART 64 Hinweise 67 Blockschaltbild FT2232C/L/D, 67 Blockschaltbild FT232BM/BL/BQ 68 Blockschaltbild FT232RL/RQ 68 / Blockschaltbild FT245BM/BL/BQ 69 "' Blockschaltbild FT245RL/RQ 69 Kapitel 5 - Praxis D2XX-Treiber und Programmieren in C Allgemeines 70 Etwas Theorie: DerD2XX-Treiber (Windows) 70 Combined Driver Model (CDM) /.. 71 Mprog - Installation und Einstellungen 72 Probleme beim Installieren des Treibers (Windows) 74 D2XX-Treiber installieren (Linux) 75 Installation des C-Compilers bloodshed (Windows) 77 Anlegen von Projekten-in bloodshed 79 Hinweise zum gce'unter Linux 82 Zu den Beispielc'odes.'. 82 Kapitel 6 - Praxis Programmierbeispiele in C Allgemeines Beispielprogramm - FT_üstDevices() (1) Beispielprogramm - FT_ListDevices() (2) 87

5 üenereiies zu aen i-unktionsaurruren > 4. Beispielprogramm - GetDeviceInfo()...^± Beispielprogramm - FT_Open(), FT_Close() Beispielprogramm - FT_OpenEx() 96 Weitere Möglichkeiten ; Beispielprogramm - FT_Write() (seriell) Beispielprogramm - FTjReadQ (seriell) Beispielprogramm - Einlesen DMM Daten (seriell) Beispielprogramm - FT_Write (parallel) Beispielprogramm - FT_Read (parallel) (1) Beispielprogramm - FT_Read (parallel) (2) Beispielprogramm - Impulszähler Beispielprogramm - PWM 122 Grundsätzliches zu PWM 122 Programmstruktur Beispielprogramm -,EEPROM lesen Beispielprogramm - EEPROM löschen und schreiben Beispielprogramm - EEPROM User Area Beispielprogramm - 3,3V Logik Beispielprogramm - Ausgabe am CBUS Beispielprogramm - E/A am CBUS Beispielprogramm - ChipID auswerten 142 Kapitel 7 - Praxis I 2 C Bus - Temperaturmessung mit dem LM75A Grundprinzip des I 2 C-Busses 145 Der I 2 C-Bus und der LM75A 146 Poi nterregister 147 Konfigurationsregister / 147 Übertemperatur- und Hystereseregjster Tos und Thyst..148 Temperaturregister Temp 148 Anschluss des LM75A an den FT2232 : 148 Treiber, DLL und Compilereinstellungen 150 Zusätzliche Compiler-Library 151 Progra mmstruktur?.? 152 I2C_Prepare ^ 152 I2C_Read()...''../ 154 Temp_out() 156 Umrechnung Wertigkeit und Addition 156 2er-Komplement Auflösung und Ausgabe in echten C Zusatz: TOS- und Thyst-Register 159 Kontroll-Byte der beiden Register 159

6 Projekt: WEB-CGI Anwendung Allgemeines 163 CGI Allgemein 164 CGI - Kommunikation zum USB-Controller 1,65 Voraussetzungen 166 Common Gateway Interface mit C 166 Webserver Apache - Installation (Windows) 166 Erstes C-Beispielprogra'mm für CGI 168 Zweites C-Beispielprogramm für CGI C und Parameterübergabe 172 CGI und Parameterübergabe 173 Etwas HTML - Formular, um CGI zu starten 174 Hinweise zu Formularen 174 Struktur des CGI-Programms - Daten ausgeben 176 Wichtiger Hinweis 179 Erweiterung des CGI-Programms: D/A Wandler CGI-Programm - Daten einlesen 184 Anmerkungen und Hinweise 188 Am Ende 188 Kapitel 9 - Praxis Betriebsarten und Verschiedenes / Däs<Tool MProg 190 *' Installation 190 PID und andere Descriptoren ändern 194 Beispiel PID, Strom und Product String 195 Self-powered und bus-powered Modus 198 Beispiel self-powered beim FT245./. 199 CBÜS-Funktion CLK in Mprog (nur FT232R) einstellen 203 Teil 2 Kapitel 10 - Theorie Grundlagen USB ^ Allgemeines und Standard 207 Einführung../?. 207 Hardware, Stecker und Leitungen.,/ 207 Unterschiede zur RS232-Schnittstelle..210 Parameter und Eigenschaften 211 Geschwindigkeitsidentifikation in USB 1.1 und Low-, füll- und high-speed bei USB 1.1 und Begriffserklärungen: Host, Hub, Device, usw 214

7 i Ubb-tiUD Fu nction iu 216 Endpoints, Endpoint-/Tansfertypen..: 216 Device 217 Kommunikation - downstream, upstream 218 Descriptoren (engl.= (Eigenschafts-) Beschreiber) Bus-Enumeration (engl.= Aufzählung) 220 USB On-The-Go (OTG).../ 221 Kapitel 11 - Theorie / Fragen und Antworten Hinweise zu den Fragen 223 Anhang Abmessungen Modul PML Beschaltungsmöglichkeit USB-Modul PML Hinweise zu den "Beschaltungsmöglichkeiten des PML Beschaltungsmöglichkeiten USB-Modul PML232-45RL. 235 Quellen, Webseiten und Bücher 236 Auf der CD 236 Sonstiges 236