Reports

Чтобы реализовать ESP32-S3 в качестве USB-хоста для чтения данных с последовательного USB-устройства, нужно использовать встроенный контроллер USB On-The-Go (OTG). Хотя в среде Arduino существует некоторая поддержка USB-хоста, использование ESP-IDF — более надёжный и документированный подход для взаимодействия с периферийными устройствами.

Вот как лучше всего это сделать с помощью ESP-IDF, включая пояснения по двум USB-портам на вашей плате.

Разница между портами USB

На плате разработчика ESP32-S3-N16R8, как правило, два порта USB:

Порт JTAG/Serial (обычно помеченный как «UART»): Этот порт подключён к мосту USB-UART (например, CH343P) и используется для программирования и отладки через последовательную связь. Он работает в режиме USB-устройства.
Порт OTG (обычно помеченный как «USB»): Этот порт напрямую подключён к контроллеру USB OTG на чипе ESP32-S3 и может работать в режимах USB-хоста или USB-устройства. Именно этот порт вам и нужен для подключения внешнего последовательного устройства.

Подход с использованием ESP-IDF (рекомендуемый)

ESP-IDF предоставляет полноценный стек USB-хоста с поддержкой драйвера для устройств класса CDC-ACM (Communication Device Class — Abstract Control Model), к которому относится большинство последовательных USB-устройств.

Настройка среды разработки: Установите и настройте среду ESP-IDF.
Активация стека USB-хоста: В конфигурации проекта (idf.py menuconfig) включите стек USB-хоста:
- Component config -> USB Host
- Включите поддержку концентраторов (enable_hubs), если вы используете внешний USB-хаб.
- Настройте другие параметры, например, количество запросов на передачу (max_transfer_requests), для высокоскоростных устройств.
Активация драйвера CDC-ACM: Добавьте в проект драйвер хоста CDC-ACM:
- Component config -> USB Host -> Class drivers -> CDC-ACM
Разработка программы: ESP-IDF предоставляет пример peripherals/usb/host/cdc, который демонстрирует использование драйвера хоста CDC-ACM. На его основе можно построить свою программу.
- Программа должна инициализировать стек USB-хоста, дождаться подключения устройства, а затем открыть канал связи с ним.
- После подключения устройства вы сможете использовать драйвер CDC-ACM для чтения данных через API.

Пример кода (на основе ESP-IDF)

Хотя конкретный пример кода слишком велик, чтобы приводить его здесь целиком, можно показать основные этапы работы с API, как это демонстрируется в примерах ESP-IDF:

Инициализация:

#include "usb/usb_host.h"
#include "usb/cdc_acm_host.h"

// Инициализация стека USB-хоста
usb_host_install(config);

// Запуск демона хоста
usb_host_client_register(client_config, &client_handle);

Используйте код с осторожностью.

Обнаружение устройства: Демон хоста автоматически отслеживает подключение и отключение USB-устройств. Вам нужно будет реализовать функцию обратного вызова, которая будет вызываться при обнаружении устройства.
Чтение данных: После открытия канала связи с устройством вы сможете использовать API-функции драйвера CDC-ACM для чтения и записи данных.

c
```
// Пример чтения данных
cdc_acm_host_data_in_transfer(client_handle, ...);
```
Используйте код с осторожностью.
Освобождение ресурсов: По окончании работы необходимо освободить все ресурсы.

Подход с использованием Arduino

Поддержка USB-хоста в среде Arduino для ESP32-S3 менее развита, но существует библиотека EspUsbHost.

Установка библиотеки: Через менеджер библиотек Arduino установите библиотеку EspUsbHost.

Пример кода:

cpp

#include "EspUsbHost.h"

UsbHost usb;

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    usb.begin(); // Инициализация USB-хоста
}

void loop() {
    usb.task(); // Запуск фонового процесса
    if (usb.serialDeviceConnected()) {
        Serial.println("Serial device connected!");
        while (usb.serialDeviceConnected() && usb.getSerial().available()) {
            Serial.write(usb.getSerial().read());
        }
    }
}

Используйте код с осторожностью.

Ограничения: Подход на основе Arduino может быть проще, но он более ограничен по сравнению с ESP-IDF, где обеспечивается низкоуровневый контроль и доступ ко всем функциям стека USB-хоста.

Итог

Для вашего проекта настоятельно рекомендуется использовать ESP-IDF. Он предоставляет надёжный и полноценный стек USB-хоста с официальной поддержкой драйверов для устройств CDC-ACM. Хотя среда Arduino предлагает более простой подход, её реализация менее стабильна и гибка для сложных задач с USB-хостом.

Перед началом работы убедитесь, что вы подключаете последовательное USB-устройство к порту OTG, а не к порту UART/JTAG.

79803588