Utilizzo di GPIO in PC

Ho un semplice progetto sul dispositivo host che dovrebbe pilotare 2 pin con livello logico elevato (tensione 3,3 V, 5 V o 12 V - non importa) e attendere che altri 2 pin vengano pilotati ad alto livello dal dispositivo periferico.

Posso implementare tale dispositivo host con un PC standard e quale hardware (integrato o extra) dovrei usare?

Non è chiaro cosa desideri che faccia il PC e cosa dovrebbe fare il dispositivo ("dispositivo host" non ha senso), ma sembra che tu voglia l'I / O digitale di base da un PC.

I PC non sono realmente progettati per l'I / O digitale diretto su dispositivi esterni. Tuttavia, è possibile acquistare moduli I / O digitali che si collegano al PC tramite USB, che quindi consentono di leggere e scrivere singoli segnali digitali. Puoi farlo tu stesso più facilmente facendo comunicare un microcontrollore con il PC tramite una porta COM.

Tuttavia, se questo è davvero solo un semplice problema di controllo, perché hai bisogno di un PC? Chiedi a un piccolo microcontrollore di eseguire l'intero compito da solo. Questo è esattamente ciò a cui servono i micronctroller. Sono piccoli computer con linee digitali e altre linee di I / O che intendono collegarsi direttamente all'hardware esterno.

Se riesci ancora a trovarne uno, vale la pena ricordare che una vera porta parallela è vicina a un GPIO come lo troverai in un PC standard. Le implementazioni classiche mancano di una certa flessibilità in quanto molti dei pin hanno una direzione fissa e alcuni sono invertiti, ma le persone hanno lavorato su questo per anni.

Il limite maggiore è che tali porte si stanno estinguendo. Le sostituzioni più astratte come i convertitori paralleli USB sono in genere utilizzabili solo per controllare le stampanti effettive e mancano i registri che è possibile leggere / scrivere direttamente per impostare o monitorare lo stato dei pin. Si vocifera che alcuni abbiano questa capacità, ma possono essere difficili da trovare e richiedono un'attenzione dettagliata ai conducenti.

A quel punto tende a diventare più pratico utilizzare un dispositivo I / O collegato tramite USB. Spesso si tratta di un microcontrollore che esegue un semplice firmware, dal produttore o personalizzato.

Uno dei principali vantaggi di un'implementazione personalizzata è la possibilità di scaricare le parti critiche di manipolazione I / O di livello più basso, più ripetitive e / o temporizzate sul processore sul dispositivo, invece di provare a farlo dal PC dove la latenza di La pacchettizzazione USB, l'attraversamento di più bus e i sistemi operativi multitasking tendono a rallentare dolorosamente le operazioni bit per bit.

Se non hai ancora capito esattamente quale forma prenderà la tua soluzione, una possibilità è quella di afferrare qualcosa come un Arduino che è confezionato in senso hardware e toolchain per facilità d'uso e potrebbe funzionare come soluzione stand-alone o come assistente I / O per eseguire attività di basso livello sotto il comando di un PC collegato.

Consiglio di utilizzare un FTDI FT232RL usando un driver speciale che abiliti la sua modalità bitbang . Questo metodo funziona praticamente su tutti i PC e consente un discreto accesso alla latenza a un semplice GPIO.
Ci sono molte schede di chip breakout FTDI là fuori, ma io personalmente uso questo .