V-USB HID mouse example with Arduino Nano
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V-USB 是透過軟體的方式使 Atmel 的 AVR® 系列微處理器作為 USB 裝置工作。本範例是使用該函式庫內提供的滑鼠範例，成功的話，將電路接上電腦就會讓滑鼠轉圈圈囉。

### Required
為了編譯原始碼，需要一些工具，雖然這些工具 Arduino IDE 內都有，
不過還是透過安裝套件省去設定 bin （執行檔）和 include （標頭檔）的麻煩。

sudo apt install gcc-avr avr-libc avrdude make

### Download
先至 [V-USB](https://www.obdev.at/products/vusb/index.html) 的網站下載程式碼或是直接使用指令下載：

wget https://www.obdev.at/downloads/vusb/vusb-20121206.tar.gz
tar xvzf vusb-20121206.tar.gz
cd vusb-20121206

### 電路圖
這是依照範例程式的腳位接線的電路圖[^v_usb_mouse]，
如果要修改接腳定義記得修改程式碼，詳見「[設定韌體腳位](#設定韌體腳位)」。


USB 的資料腳位使用的是較低的電壓 (3.3 V)[^low_volt] ，
因此需要稽納二極體來使輸出的 TTL 降壓。

R1 與 R2 的電阻則是為了進行阻抗匹配[^resistor]的終端電阻 (termination resistors) ，USB 在高速模式(high-speed) 下訊號使用的是電流源，這時阻抗的匹配便顯得十分重要，但是在低速模式下就沒這麼重要了[^non-important]，本人手邊沒有剛好的電阻，使用的是手邊有的零件 (33 ohm) 。

### 設定韌體腳位
預設是使用 `PD2` 和 `PD4` 接腳分別作為作為 `Data+` 和 `Data-`，
如要修改接腳定義記得到原始碼的 `usbconfig.h` 當中修改：

#define USB_CFG_IOPORTNAME      D
#define USB_CFG_DMINUS_BIT      4
#define USB_CFG_DPLUS_BIT       2

`USB_CFG_IOPORTNAME` 是選擇指定的埠口，
`USB_CFG_DMINUS_BIT ` 則是設定 `Data-` 到埠口編號；
`USB_CFG_DPLUS_BIT ` 則是設定 `Data+` 到埠口編號。

不過別忘了，範例程式碼的註解中有特別提及 `Data+` 必須連接至 MCU 的 `INT0`。

本人是使用 Arduino nano 測試，因此附上一張接腳對照圖：

### Compile
記得先安裝必備的工具

cd examples/hid-mouse/firmware 
make hex

### Upload
就像平常上傳 Arduino 程式一樣，從開發板原本的 USB 接到電腦就可以了，
指令是參考網路上的文章[^command-upload]， 請依照實際的環境調整參數。

avrdude -C/opt/arduino-1.8.5/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf -v -v -v -v -patmega328p -carduino -P/dev/ttyUSB0 -b57600 -D -Uflash:w:main.hex:i

`-C` 參數的 `avrdude.conf` 要根據實際 Arduino IDE 安裝的路徑去確認，
`-P` 根據實際自己的 COM port 路徑設定，
`-U` 內的檔案依照剛剛編譯出的 `hex` 檔路徑填寫(`-U flash:w:<put-hex-file-path-here>:i`)。

### 運作結果
{%youtube 6iHsnILbZd4 %}

[^v_usb_mouse]:Cooper Maa: V-USB hid-mouse (cooper Maa). Retrieved 2019-10-30, from http://coopermaa2nd.blogspot.com/2011/09/v-usb-hid-mouse.html

[^low_volt]:Switching in USB Consumer Applications | Analog Devices. (n.d.). Retrieved 2019-10-30, from https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/switching-in-usb-consumer-applications.html

[^resistor]:關於USB匹配電阻的一些疑問和解答 - IT閱讀. (n.d.). Retrieved 2019-10-30, from https://www.itread01.com/content/1542633982.html

[^non-important]:What's the purpose of 68ohm resistors on D+ and D- lines? - Objective Development Forums. (n.d.). Retrieved 2019-10-30, from https://forums.obdev.at/viewtopic.php?t=1394

[^command-upload]:Compile `.hex` files on Linux - Arduino Stack Exchange. (n.d.). Retrieved 2019-10-30, from https://arduino.stackexchange.com/questions/23209

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