6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Universidad de HunucoSistemas Basados en el

    Conocimiento

    Instructor: Dr. Aland Bravo Vecorena

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Interfaces USB

    USB

    Creado por Intel en el ao 1994, versin 1.0.

    En el ao 1998 se lanza la versin 1.1 con una velocidad de

    transferencia baja de 1.5 Mbps y a full capacidad de 12 Mbps.

    En el ao 2000, se lanza la versin 2.0 de alta capacidad con 480 Mbps.

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    USB: Bus Serial Universal

    Auto dteccin & configuraion (Plug&Play)

    Energa en el Bus

    3 velocidades: Low- 1.5 Mbps, Full- 12 Mbps,

    High- 480 Megabits/second

    RS232

    Paralelo

    PS/2

    Tipos de

    Aplicacin

    Extend the functionality of

    your computer!

    Data Analysis,

    Data Logging,

    Firmware Updates,

    Diagnostics,

    Embedded Applications!

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Caractersticas del USB

    NRZI Data Encoding

    Half duplex data transmission can go in only one direction at a time

    Bus Power to each device:

    4.40 - 5.25 V

    Guaranteed 100 mA

    500 mA maximum through negotiation

    ~ 5.0 V

    ~ 3.3 V

    VBUS

    D+

    D-

    GND

    VBUS

    D+

    D-

    GND

    4-wire

    connection

    Differential

    Signaling

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Caractersticas del USB

    mini-B Plug

    FS, HS PeripheralB Plug

    FS, HS Peripheral

    A Plug

    USB Host

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    Caractersticas del USB

    Guaranteed Latency Guaranteed Data

    Integrity

    Interrupt

    Bulk

    Isochronous

    PIC18F4550 family supports all these transfer types.

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    USB Pipes

    HOST PC

    Big USB Pipe12Mb/s

    Small Pipe to each USBdevice (up to 127)

    Tiny Pipes (endpoints)

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Client Software Function

    Client

    Software

    Interface

    USB Device

    Host

    Endpoints

    Data Flows

    Buffers

    Pipes

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    El Dispositivo Lgico

    Device(Manufacturer: Microchip Technology)(Product: Mouse in a Circle Demo)

    Configuration

    Interface

    IN (Endpoint 0)USB System Software

    (default control pipes)

    USB Device-Specific Pipe(s)

    (Human Interface Device)

    HID TX/RX Functions

    (MCHPFSUSB FW)

    Analog/Digital I/O

    OUT (Endpoint 0)

    IN (Endpoint x)

    OUT (Endpoint x)

    These settings arerepresented by aDevice DescriptorTable, stored infirmware.

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Trama USB

    BULK

    BULK

    BULK

    BULK

    BULK

    BULK

    BULK

    BULK

    Tx

    Voice

    Tx

    Line

    Inte

    rrupt,

    Con

    trol,

    Low

    Spe

    ed

    Trame = 1ms

    Stereo Audio

    Stereo Audio

    Stereo Audio

    Stereo Audio

    Stereo Audio

    Stereo Audio

    Stereo Audio

    Stereo Audio

    Stereo Audio

    Stereo Audio

    Rx

    Voice

    Rx

    Line

    Slot

    SOF

    Low Speed

    Low Speed

    BULK

    BULK

    Scanner

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Perifricos USB

    11

    Joystick

    Mouse

    SD CardReader

    MCHP

    RS-232

    Data

    LoggerUPS

    Keyboar

    d

    Generic

    Human Interface Device

    Class (HID)

    Mass Storage

    Device Class (MSD)

    Communication

    Device Class (CDC)

    Digitizer

    WinUSBLibUSB

    Custom Class(Vendor Class)

    Audio

    Class

    MIDI

    Speaker

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    El Proceso de Enumeracin

    DETACHED

    POWEREDPower

    (self/bus)

    DEFAULT

    Bus

    reset

    ADDRESS

    Get Device

    Descriptor

    CONFIGURED

    Get

    Descriptors

    ATTACHED

    Cable

    ConnectedSUSPENDED

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Auto Deteccin: Full Velocidad

    +5V

    D+

    D-

    GND

    Transceiver

    USB

    Connector

    Peripheral Device

    VUSB 3.3 VFull Speed Identification

    D+ line pull-up

    1.5k5%

    USB PICMCU

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Auto Deteccin: Baja Velocidad

    +5V

    D+

    D-

    GND

    Transceiver

    USBConnector

    Peripheral Device

    VUSB 3.3 VLow Speed Identification

    D- line pull-up

    1.5k5%

    USB PICMCU

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    On-chip Pull-up Resistors

    +5V

    D+

    D-

    GND

    Transceiver

    USB

    Connector

    Peripheral Device

    VUSB 3.3 V

    On-chip pull-up resistors

    available!

    USB PICMCU

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Address and Configuration: EP0

    See Chapter 9 in USB 2.0 Spec for more info.

    Other Endpoints

    Endpoint 0 IN(Control Data)

    Endpoint 0 OUT(Control Data)

    Dual Port/Access RAM

    Descriptors

    Control Transfers

    USB PICMCU

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Descriptores

    Device

    Configuration 1

    Interface 0

    Endpoint

    Interface 1

    Endpoint Endpoint Endpoint

    To other Configurations if any

    To other Interfaces

    if any

    String 0

    String 1

    String N

    l Descriptors are typically stored in non-volatile/Flash memory

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Descriptors - Example

    PICDEM USB

    Microchip

    Device

    Configuration 1

    Interface 0

    Endpoint

    Manu. String

    Prod. String

    USB 2.0, VID = 0x04D8,

    PID = 0x0007, Num. Configurations,

    Strings?

    Configuration #1: Bus-Powered,Remote Wakeup, 500mA, Num.

    Interfaces

    Interface #0: HID Class, Num. Endpoints

    Endpoint 1 IN, Interrupt Transfer Type,

    64-byte buffer, Poll every 3 ms

    UnicodeCharacters

    Go USB!

    Other String

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    MCHPFSUSB Software Framework

    - Device Descriptor Table -

    usb_descriptors.cDescriptors

    VID & PID

    Class Specific/* Device Descriptor */ROM USB_DEVICE_DESCRIPTOR device_dsc={ 0x12, // Size of this descriptor in bytes

    USB_DESCRIPTOR_DEVICE, // DEVICE descriptor type0x0200, // USB Spec Release Number

    CDC_DEVICE, // Class Code0x00, // Subclass code0x00, // Protocol codeEP0_BUFF_SIZE, // Max packet size for EP0,0x04D8, // Microchip Vendor ID0x000C, // Product ID ID

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    CDCRS-232 Emulation

    PC ComputerPIC Microcontroller

    USB Cable

    Hyper TerminalCDC

    INF File Required(Supplied in MCHPSUSB)

    Standard Windows Drivers

    Design Considerations: ~80 KB/s max

    Bulk Transfers

    PC applications can access the device as though it

    is connected to a serial COM port

  • 7/27/2019 6.-Sistemas Basados en El Conocimiento

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    Acerca del Curso

    Presentacin en clase con PPT.

    Laboratorio en Matlab, Proteus y MPLAB.

    Proyectos de Investigacin:

    SBC1: Espectro de Fourier de una Seal ECG. SBC2: Espectro Wavelet de una Seal ECG.

    SBC3: Red Neuronal para Deteccin de Anomalas

    Cardacas de una Seal ECG

    SBC4: Deteccin de Segmento QRS de una Seal ECG.

    Trabajos de Laboratorio:

    Sistema de Anlisis ECG.

    Sistema de Control de Motor Trifsico.

    Estacin Meteorolgica.