L'arrivée récente d'un nouveau modèle de Raspberry Pi, la Zero, est une opportunité très intéressante en termes de coût et d'encombrement, mais cette minuscule carte possède un atout qui passe presque inaperçu si l'on ne suit pas activement les développements autour du noyau Linux : le port micro USB permettant la connexion de périphériques peut également servir dans le sens inverse ! En effet, avec un peu de ténacité, il est possible de faire passer la Raspberry Pi pour un périphérique USB.

Lorsqu'on souhaite faire communiquer un périphérique de sa création avec un ordinateur, le réflexe est souvent de simplement utiliser un convertisseur USB/série. Parfois, celui-ci est d'ailleurs directement intégré à la carte de développement, comme c'est le cas pour de nombreux Arduino. Il y a cependant là quelque chose de foncièrement inefficace, voire, d'un certain point de vue, de totalement obsolète. Un « vrai » périphérique, au sens « manufacturé » du terme, repose rarement sur une liaison série et préfère une solution plus contemporaine : l'USB. Fort heureusement pour nous, et même si le bus USB ne brille pas par sa simplicité, c'est quelque chose de parfaitement accessible avec une carte Raspberry Pi Pico...

Dans un précédent article [1], nous avons vu comment il était possible, avec une Raspberry Pi Pico, de créer relativement facilement un périphérique USB au comportement arbitrairement défini. Mais bien avant l'arrivée du microcontrôleur RP2040, il était déjà possible de faire cela depuis bien longtemps, trèèèèèès longtemps même. Et je ne parle pas d'Arduino (Leonardo en l'occurrence et son ATmega32u4), mais d'un composant que vous possédez peut-être déjà, sans le savoir, dans votre boîte à outils : l'EZ-USB FX2LP.

Dans le numéro 56 [1], puis dans le 58 [2], nous avons vu qu'il était non seulement relativement facile de créer un périphérique USB, quel qu'il soit, avec une carte Raspberry Pi Pico, mais également que ceci n'avait rien de bien nouveau, en faisant de même avec le microcontrôleur CY7C68013A/FX2LP. Passons aujourd'hui à ce que l'on pourrait considérer comme le « concurrent » direct du RP2040, à savoir l'ESP32.

La plupart des plateformes pour l'embarqué disposent d'un contrôleur USB en mesure d'adopter un rôle d'hôte USB pour la connexion de matériels, mais également de périphériques afin d'apparaître pour un hôte comme un appareil USB quelconque. Jusqu'à présent cette fonctionnalité était parfaitement prise en charge par le noyau Linux, mais souffrait d'une certaine rigidité dans la configuration. Avec les versions récentes, l'architecture a été revue, assouplie et modularisée.

En conclusion d’un précédent article [1] j’invitais le lecteur aventureux à tenter l’expérience consistant à créer un périphérique USB de type Vendor Class sur microcontrôleur STM32, comme nous l’avions fait sur ESP32S2, sur Raspberry Pi Pico, sur Cypress/Infineon FX2LP, sur une paire de SBC et même sur un latptop Lenovo ThinkPad. Ma curiosité étant ce qu’elle est, force est de constater que le simple fait d’avoir soulevé la question m’aura suffi à devoir jeter un œil à la problématique...

Si, comme moi, vous avez pris goût à l'interfaçage de vos petites créations à base de microcontrôleur en USB et non simplement en « série over USB », peut-être êtes-vous également à la recherche d'une solution permettant d'accélérer la phase de conception et de mise au point de vos protocoles de communication. Créer un périphérique USB n'est pas nécessairement difficile, mais le développement sur microcontrôleur impose des mécanismes parfois pénibles et/ou ralentissant votre flot créatif. Et si je vous disais qu'il est parfaitement possible de faire ce que vous faites avec un MCU, mais cette fois sur un SBC et, dans une certaine mesure, même avec un PC ?

Il existe bien des solutions, aussi diverses que variées, lorsqu'il s'agit d'approcher le bus USB. Comme nous l'avons vu par ailleurs, il peut s'agir de créer des périphériques, mais aussi d'inspecter les communications entre un périphérique et un hôte, éprouver la sécurité à l'un et l'autre bout de la liaison ou encore, tout simplement, apprendre par la pratique les détails d'un ou plusieurs protocoles. Pour cela, nous avons une myriade d'options logicielles et presque tout autant côté matériel. Mais rien qui sache tout faire en une fois... jusqu'à l'arrivée du Cynthion de Great Scott Gadgets !