Bežaidžiant su savadarbiu Atari kilo mintis iki galo iššifruoti kaip visdėlto persiduoda senoviniai RS232 būklės signalai į host kompiuterį. O pasirodo, čia didelė bėda. Daugelis interneto puslapių dažniausiai sako, kad tie visi RI, CTS, DSR, CD, DTR ir RTS jums nebus reikalingi “ir esamo straipsnio lygyje nebus padaryti”. Šūdeliai tie autoriai. Todėl, kiek pavargau ir po gabaliuką surinkau informaciją apie tai. Pakeliui STM32CubeMX gamintojai įpaišė eilinį sisteminį atnaujinimą ir su 1.8.0 versija viskas veikia, o su 1.8.3 kažkai biški neveikia ir biški veikia. Todėl pavyzdukinis softas kompiliuojasi su 1.8.0 firmwarės biblioteka.
Visi linijos kontrolės signalai iš įrenginio (device) į host eina per atskirą IN✻ endpointą (interrupt). Jis pagal nutylėjimą sukuriamas CDC pavyzdyje, bet nenaudojamas. Signalai iš host į įrenginį eina per standartinį komandinį (0 – nulinį) endpointą. Standartiniam kubo softe ten biški net padaryta.
Vienintelis signalas CTS niekaip negaminamas per USB, jo būklę nusprendžia host draiveris pagal esamą situaciją. Beja, net keli interneto šaltiniai rašo, kad windows standartiniai draiveriai to nemoka daryti ir iš viso ten bėda. Todėl visokie “hardwariniai” USB-COM adapteriai turi savo draiverius.

Biški prirašiau miglos? 🙂 Gerai- paprasčiau. RS232 būklė perduodama 7 bitais, per CDC status, per dedikuotą IN interrupt endpointą:

// 7 reserved 0.
// 6 bOverRun - received data has been discarded due to overrun in the device.
// 5 bParity - parity klaida, parity error
// 4 bFraming - framing error
// 3 BRingSignal =RI - ring signalas, vienas iš nepriklausomu RS232 signalų
// 2 bBreak - tai BREAK komandos statusas. Kai siunčiama BREAK komanda, RS232 siuntimas stabdomas, o duomenų linija užkeliama high.
// 1 bTxCarrier =DSR, data sender ready ar panašiai. Šitie du signalai užsikeldavo, kai modemas susijungdavo su kitu modemu.
// 0 bRxCarrier =DCD

Tokia informacija eina iš įrenginio. Tuo tarpu host gali siuntinėti daugiau komandų (nes CDC standartas tai ne tik COM portas). RS232 aišku naudoja greičio, stop bitų, parity valdymo signalus. Tai puikiausiai padaryta demonstraciniam kubo softe (komandos CDC_SET_LINE_CODING ir CDC_GET_LINE_CODING). Komanda sukurianti BREAK irgi lengvai randama (CDC_SEND_BREAK).
Lieka valdymo komanda CDC_SET_CONTROL_LINE_STATE, kurios paleisti aš ilgai negalėjau. Ten iš esmės tik du bitai iš 16:

//bitai: 15:2 - 0.
//bitas 1- carrier control. 0- deactivate carrier, 1- activate.
//bitas 0- DTR bukle, 0-not present, 1- present.

Tik kur tie bitai paslėpti? Pasirodo, kad USB CDC standarto kurėjai nutarė juos paslėpti kiek kitoje vietoje- wValue, o ne duomenų bloke. Kodėl? Tikriausiai, kad užsiknistum. Kubo kūrėjai irgi pasistengė viską paslėpti toje procedūroje kur viskas labai elegantiškai surašyta. Tačiau jei pakrutintume vienos struktūros prikabinta substruktūrą, tai joje ir rastume tą reikšmę. Aš tikrai nesuprantu struktūrų ir kaip iš jų traukiami duomenys, tai padariau taip, kaip nei vienam source kode nemačiau:

wValue=hUsbDeviceFS.request.wValue;

Ir čia randam tuos du bitus, kurie konkrečiam projekte nereikalingi.

Einam atgal prie būklės siuntimo per INT IN endpoitą. Kubo softo kūrėjai nenumatė duomenų perdavimą vartotojui per endpointus. Nu gal numatė, bet per žemesnio lygio procedūrą:
USBD_LL_Transmit(&hUsbDeviceFS, endpointo numeris, duomenų buferis, ilgis duomenų);
Alia, ką ten reikia siuntinėti nelabai ir rašo. Vargom vargom ir radom paketo aprašą:

buf[0]=0b10100001; //request type (0xA1). Nu tokis skaičius rodo, kad męs norim kažką pranešti CDC.
buf[1]=0x20; //notification SERIAL STATE, o čia kad pranešam COM porto būseną.
buf[2]=0; //wValue
buf[3]=0; //wValue
buf[4]=0; //wIndex - interface number, 16 bit, LSB
buf[5]=0; //wIndex - nes gali būti keli COM portai ant to pačio USB. MSB.
buf[6]=2; // Čia pranešimo ilgis. Ne paketo ilgis, o "svarbių" duomenų. LSB.
buf[7]=0; // Čia irgi ilgis. Viso du baitai. MSB.
buf[8]=status; // Šitie svarbūs. LSB pirmiau
buf[9]=0; // o šitie visada nuliai.

Šitą masyvą išsiunčiam:

USBD_LL_Transmit(&hUsbDeviceFS, 0x82, buf,10);

..ir? Nifiga neveikia. Tiksliau veikia dalinai. Kodėl? Ogi todėl, kad kubo softo kūrėjai nusprendė, kad “control endpointui” užtenka aštuonių (8) baitų. O šio paketo ilgis- 10. USB Shark ir parodo, kad eina 8 baitai mūsų, ir du randominiai. Todėl einam į “usbd_cdc.h” failą ir taisom:

#define CDC_CMD_PACKET_SIZE 10U /* Control Endpoint Packet size */

Va dabar, jau kažkas pradeda veikti. Paleidžiam softą skirta Atari diskų emuliacijai ir … neveikia. Be “flow control” veikia, su bet kokiu “flow control” trukinėja ryšis. Kol kas nežinau kur bėda. Vienas svarbus momentas, kad USB labai jau “asinchroniškai” nusiskaito būklę. Kartais labai vėluoja. Nes principas toks- “ei! Kompiuteriau, pasikeitė laidų būklė. O kompas po kažkiek laiko- gerai, gerai, jau supratau”. Ar tai MS draiverio bėda, ar mano, aš dar nežinau.

Nu ir pats pilnas softas:
ATARI 1088XEL SMD on board USB firmware for STM32F103, full source code and compiled hex and binary.

Ir kam buvo neįdomu ar nesupratot, va viena iliustracija:

Tikrai veikia.
—

✻) USB endpointų kryptis visada rašoma iš kompiuterio, hosto pusės. Visi signalai iš kompo yra “OUT”, visi signalai į kompą yra “IN”. Ir nesvarbu kas iššaukia perdavimą. Taip padaryta todėl, kad USB yra vienkryptis (pagal hierarchiją) protokolas. Tuo tarpu senovinis COM yra lygiavertis. Kartais susibalamutinasi protas, kai duomenys iš MCU eina į IN endpointą, o gaunami per OUT. Pas COM dažnai susipainioja laidai, nes TX sujungtas su RX. Pas kokį modemą RX pavadintas TX ir laide sujungta RX-RX. Taip darosi painiava.

Buvo straipsniukas, kaip aš sugadinau Citizen CX-123II kalkuliatorių. O dabar šio straipsniuko pratesimas. Toks ilgas tarpas gavosi todėl, kad aš tik mokinuosi. O ir kažkaip įtariu, kad į Bluepill plokšteles kinai sudėjo kažką mažesnio. Nes kartais labai magiškai projektas pradėdavo daryti nesąmones. Todėl labai ilgam sustojau, nes reikėjo savo PCB pasidaryti ir sunaudoti turimas mikroschemas. Dabar mano testavimui teko didesnė mikroschema STM32F103RET6, kuri rodos turi 512K ROMo ir 64K RAM. Tačiau spėju, kad galutinė programa turi tilpti ir į bluepill, jei tik Kinas labai nepataupė.

Šis “printeris” susideda iš kelių modulių: USB modulio, tarpininko tarp USB printerio ir mano citizeno programos. Šio eksperimento pamoka- USB pertraukimas turi būti mažesnio prioriteto nei machaninio printerio. Taip, mechaninis printeris veikia grynai per pertraukimus ir visi “taimingai” svarbūs.
Deja, šis projektas mano nusibodo- aš pilnai nesupratau, kaip veikia spalvos perjungimas ir pirmo (paskutinio) simbolio spausdinimas. Dabar printeris daro tai, kad jam nurodyta- spausdina skaičiukus iš bet kokio teksto paleisto į printerį. Jis kiek stengiasi filtruoti, tačiau vistiek dažnai spausdina nesąmones. Ir kartais užsispiria ir prispausdina ne to, ką norėjau.

Printeriui užtenka energijos iš USB lizdo. Kad paleisti reikia tik dviejų n-kanalo laukinių tranzų (su 3V tolerantišku valdymu, iš kompiuterio motininės plokštės, gal dviejų diodų. Ant PWM motoro valdymo reikia nedidelio elektrolitinio kondensatoriaus.

Ir aišku visas source kodas ir kompiliuotas binaras. Dėmesio! STM Cube projektas neatitinka pačio kodo, pergeneravus, gali nebesusikompliuoti. Dabar binaras yra skirtas STM32F103RET6 mikroschemai.

STM32F103RET6 USB printer device source code and binary – printing on Citizen CX-123II calculator printer.

Buvo smagu.

Tai projektas kuris pilnai užstrigo dėl mano neprofesionalumo ir dėl dokumentacijos trūkumo. Užduotis- konvertuoti vieną iš STM32CubeMX projektų į printerio klasę (Printer Class). Tam reikalui panaudojau CDC klasę ir perdariau pagal savo seną AVR projektą į printerio klasę. Ir jis, rupužė, neveikia taip kaip reikia.

Ką daro publikuotas projektas:

• Prisijungia kaip kompo kaip USB įrenginys, nuskaito standartinius deskriptorius ir kompiuteris mato kaip printerio klasę.
• Printeris duoda 1284 stringą į hostą, tačiau ar teisingai hostas tai interpretuoja nežinau.
• Printeris spausdina. Tačiau veikia tik uni ir bi- directional režime. Kažkodėl 1284.4 režime mano windows pastringa.
• Printeris nesigavo pilnai “plug ir peilis”. Jį reikia dagrūsti rankiniam režime. Mano AVR variantas buvo pilnas “plug and play”.
• Kaip ir AVR versijoje nesugebu perduoti STATUS (baigėsi popierius, printeris “on-line/selected”) į hostą. Lygtai viską parašiau, bet windows draiveris paprasčiausiai neklausia ir ignoruoja mano bandymus.
• “MS descriptor” teoriškai padarytas (0xEE), bet kažkodėl neveikia. Gal Windows neklausia, arba klausia taip, kad aš nepastebiu.

Kad atkartoti projektą, reikia pradėti STM32CubeMX su USB ir CDC klase. Poto, viską CDC pašalinti ir sudėti mano source. Kas svarbu- “midlevares”- klasė “PRINTER”. Pagrindiniam “src”: usbd_princer_if.c – printerio ryšis su USB, usbd_conf ir usb_desc – ne pilnai išvalyti nuo CDC klasės ir kiek pribūrta dėl MS deskriptoriaus.
Tačiau jei laikyti kodą teisingu, tai useriui reikalingas tik vienas failas- printer_hardware.c. Tai pats fizinis spausdinimas. Šiuo metu nuvestas į USARTą. Prisijungus išorinį UART (COM adapterį) galima lengvai debuginti ir monitorinti kas vyksta.

Dėmesio! Nepergeneruokit kubiko kodo, nes nužudys kai kuriuos failus.

Download STM32CubeMX USB PRINTER CLASS demo code (source and compiled hex for bluepill STM32F103C8.

Kodėl tai sunkiai einasi ir kodėl dedu nepilną kodą? Todėl, kad nėra free programų, kurie lengvai analizuotu kas vyksta ant USB. Todėl, kad dokumentacijos labai mažai- daug kas rašo kodą ir daro aparačiukus kurie naudoją printerius, tačiau visiškai niekas nedaro pačių printerių. Todėl, kad USB.ORG tik apibrėžė klasę, o realiam pasaulyje tiek microsoftas, tie obuolys, tie printerių gamintojai prisigalvojo savo “piblūdų ir navarotų” kuriuos mažai kur viešai publikavo. Ir dar aišku, visiškai nėra laiko tokiems žaidimams, o ir šiaip, nėra tiek žinių, kad greitai perprasti svetimą kodą. Ypač kai kodą rašo narkomanai- vien ko vertas STM inžinierių “universalus” metodas bendrauti tarp usb device, usb interface ir userio kodo per pointerius ir pointerių struktūras. Ar pointerių struktūrų pointerius struktūruose per pointerius ar panašiai 🙂 (gi narkomanai rašė).

O postinu, kad kiti gal pasinaudos, o ir pats turėsiu rezervinę kopiją.

Vieni renka markutes, kiti sprendžia kryžiažodžius. O man kartais patinka pajungti kokį nesąmoningą prietaisą ir sužinoti kaip jis veikia. Šį kartą radau Citizen CX-123II kalkuliatorių. Toks kalkuliatorius moka spausdinti skaičiukus ant popieriaus juostos. O kaip gi tokio “printerio” neprijungus prie kokio nors mikrokontrolerio.

Continue reading →

Turim tokį grieką, kad kai žaidžiam žaidimus, žiūrom kokia pornografiją ar šiaip, ir staiga pastebim, kad jau gili naktis. Aišku kažkur yra laikrodukas lentynoje, bet geriau prisukti palei nosį, kad rodytu tuščiai praleistą laiką. 🙂

Tai DIY RTC laikroduko eksperimentas su pačiais pigiausiai komponentais. Kaip tik susirinkti ir ištestuoti. Kogero sunkiausiai bus padaryti korpusą:

Tai laikrodis, kuris nusistato per USB (jokių mygtukų), rodo laiką ir laiką nuo paskutinio įjungimo (uptime). Kadangi maitinasi iš USB, tai rodo kiek laiko pajungtas kompiuteris.

Schema paprasta- “blue pill” modulis, OLED modulis, du rezistoriai po 4K7 ant I2C buso, vienas rodos 270R nuosekliai 1N4148 diodui- krauti super kondensatorių ir aišku pats kondensatorius.

Laikas nusistato per USB. Reikia sužinoti kokį COM portą emuliuoja laikrodis. Pas mane COM12. Tada į tą portą pasiunčiam laiko tekstą. Su windows darosi su keistoką komandą bat faile (yra archyve):

set /p x=%TIME% <nul >\\.\COM12

Kodėl taip keistai? Klauskit Billo. Realiai ši komanda veikia su “nestandartiniais” COM porto numeriais ir nesiunčią jokių CRLF. Gal su Linux gautusi paprasčiau. Nėra to kubiko USB įrenginys labai stabilus, todėl jei kas, darykite kaip tikri kompiuterastai: išjungiam ir įjungiam.

Aišku visi failai ir CubeMX projektas:
STM32F103 RTC OLED USB source code and hex..

P.S. vietoje super kondiko galima įdėti 3V batareiką.