Опубликовано: Fri, 28 Nov 2025 13:29:48 GMT
Канал: Все статьи подряд / DIY или Сделай сам / Хабр
Продолжая развивать свою синтезируемую систему-на-кристалле для ПЛИС, о которой я уже написал несколько статей, столкнулся с необходимостью подключать устройства ввода типа клавиатура, манипулятор мышь или джойстик. Если обратиться к тому, чем занимаются ретро-фаны, то проблем особых нет — старый добрый интерфейс PS/2 очень прост в реализации, он позволяет легко взаимодействовать с клавиатурой и мышью с минимальными ресурсами. Фактически PS/2 это последовательный синхронный порт работающий на низких скоростях, реализовать его можно программно. С ретро-джойстиками тоже проблем нет - положение джойстика это всего лишь замыкание контактов, что легко обрабатывается программно. Проблема в том, что всё это «ретро» постепенно уходит из нашей жизни, клавиатуры и мыши с интерфейсом PS/2 всё еще можно приобрести на маркетплейсах, но всё же редкость. И от джойстика хочется чего-то большего чем просто замыкания пяти контактов, а именно — градации положения стика. Такая фича доступна либо на очень старых аналоговых джойстиках, либо на современных геймпадах с USB интерфейсом. В конце концов я разрабатывают хоть и минималистичную, но современную систему с современной архитектурой (RISC-V) предназначенную для современного промышленного применения, а не для ретро-гейминга. ;-) В общем, встал вопрос как подключать простые HID устройства ввода через USB к своей синтезируемой ЭВМ. Интерфейс шины USB на столько широко вошел в обиход, что мы даже не задумываемся что там внутри: сколько сигнальных проводов в USB кабеле, как они подключены, как передаются по ним данные, на каких скоростях и какие могут быть ограничения. Всё что мы знаем это то, что USB бывает разных версий: 2.0 — медленный и 3.0 — очень быстрый; и что USB устройства бывают с разными видами разъемов: USB type A и, с недавних пор, USB type C. Для большинства пользователей и программистов USB это такая штука, которую «вставил и работает». А если нет, то нужно вынуть, перевернуть устройство два раза вокруг его оси и вставить в компьютер еще раз. Если и так не заработало, то искушенный пользователь возможно вспомнит команду lsusb чтобы выяснить какие сейчас устройства присутствуют в системе или даже заглянет в dmesg чтобы выяснить наличие ошибок при детектировании устройства. Но что означают эти сообщения ? Еще меньшее число пользователей понимает результат вывода команды lsusb -v. Не многим лучше обстоят дела с пониманием USB у разработчиков электроники. Обычно на их уровне USB это четыре провода: GND, VBUS, D+ и D-, при этом каждый электронщик знает что D+ и D- это дифференциальная пара которую требуется трассировать на печатной плате соответствующим образом. Но так ли это на самом деле ? Раз уж возникла необходимость, то надо погружаться в тему если не по уши, то хотя бы по пояс и выяснить, а на сколько сложно реализовать свой собственный минималистичный USB контроллер. Ведь задача то очень простая — считать пару байт с USB клавиатуры, и, как мне казалось, осилить её можно за пару-тройку ночных сейшнов. Читать далее]]>
https://habr.com/ru/articles/908828/