RS232接口转USB接口地通信方法 摘要：USB通用串行总线是计算机外设接口地发展趋势，将逐渐取代PC机上地RS232协议串口，因此很多传统地 RS232 接口设备都将面临一个向 USB 接口转换地问题 .本文以 IC 卡门禁考勤系统为例 ,提出一种方案，使传统地 RS232 接口转化为 USB 接口后直接通过 USB 总线接入 PC，同时使 IC 卡门禁考勤设备增加了 USB 总线具有地热插拔、自动配置和智能电源管理等功能；着重剖析USB 通信内核，探讨系统软硬件设计方案 . 关键词： USB 终端人机接口设备 USB接口的通讯原理和故障解决 USB接口的通讯原理： 1、USB设备的接入 USB接口中的＋5V电源不但可以为外接设置提供小电流供应，并且还起着检测功能。当USB设置插入USB接口后，主机的＋5V电源就会通过USB边线与USB设备相通。USB 外设的控制芯片会通过两只10K的电阻来检查USB设备是否接入了主机的USB端口。如果这两个引脚一个为高电平，一个为低电平时就表示USB外设已经正常确连入USB接口，这时外设的控制芯片开始工作，并通过DATA＋，DATA－向外送出数据。这时主机接收数据后，就会提示发现新硬件，并开始安装新硬件驱动。 2、USB设备的识别 在USB外设向外送出数据时，其中就包括设备自身的设备名及型号等相关参数，主机就是根据这些信息在显示器上显示出所发现的新硬件的名称型号的。 多说一点：如果现在闪存的价格降得更低时，我们就可以把扫描仪，打印机，数码相机的驱动程序存在设备内部。当主机需要驱动程序时，直接从设备内部读取就可以了，也就不再需要驱动光盘和安装驱动等繁琐手续了。 主板的USB接口的供电方法： 自从PENTIUM586主机上市后，在主板上已经集成了USB1.0标准的接口，到目前市场上普遍存在的USB2.0接口，但是其供电方法也不过下面三种方法。 1、主+5V电源直接供电 大部分主板（如精英的P6SEP－ME，微星的MS－6368）都使用主电源的＋5V电源供电，并且在键盘接口附近有跳线可以进行选择，来改变USB接口的供电方式为副电源的＋5VSB供电，用以支持主板的远程唤醒，网络开机，键盘鼠标开机功能的实现。当使用主电源时，因为主电源在关机后停止工作，由主电源提供的所有电压输出都将停止，所以无法为主板提供上述的开机功能，因此如果我们在查看主板手册时发现有远程唤醒或网络开 引言 WDM是“Windows驱动程序模型”的简称，即“Windows Driver Model”。实际上它是一系列集成在操作系统之中的常规系统服务集，用于简化硬件驱动程序的编写，并保证它们在Windows 98/Me/2000中的二进制兼容，WDM（Windows Driver Model）模型是从WinNT3.51和WinNT4的内核模式设备驱动程序发展而来的。WDM主要的变化是增加了对即插即用、电源管理、Windows Management Interface(WMI)、设备接口的支持。WDM模型的主要目标，是实现能够跨平台使用、更安全、更灵活、编制更简单的Windows 设备驱动程序。WDM采用了“基于对象”的技术，建立了一个分层的驱动程序结构。WDM 首先在Windows98中实现，在Windows2000中得到了进一步的完善，并在后续开发的Windows操作系统中都将存在，比如Windows Me和Windows XP。微软在通过WDM 模型的引入，希望减轻设备驱动程序的开发难度和周期，逐渐规范设备驱动程序的开发，应该说，WDM将成为以后设备驱动程序的主流。 USB技术的全称是通用串行总线，是英文Universal Serial Bus的缩写。它是一种应用在PC领域的新型接口技术，虽然USB2.0已经被广泛应用，但是初始的Windows 2000是支持USB1.0协议的，如果希望支持USB2.0协议，需要在微软网站上下载升级包。实际上，对于键盘或者鼠标来说，传输的速度非常小，使用USB1.0或者是USB2.0的区别并不大。闪存盘之类的存储设备，则需要重视传输速度。USB1.0版本主要应用在鼠标，键盘等HID设备上，这就是本驱动程序中引用的头文件版本是USB1.0的原因。 本毕业设计的目的是希望对Windows 2000操作系统体系结构和驱动程序开发以及调试等方面的问题有一个比较深入的了解，对USB协议和USB体系有做一个比较深入的了解。并开发出一个USB键盘驱动。这个USB键盘驱动程序应当可以替代系统原有的键盘驱动程序，并可以正常工作。 本论文设计的驱动程序在Windows 2000下运行，开发环境为VC6.0和DDK2000。 ************************************************************************************************************ ************************************************************************************************************ USB USB ,是英文Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为“通串线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、I BM、Microsoft等多家公司联合提出的。 简述 不过直到近期，它才得到广泛地应用。从1994年11月11日发表了USB V0.7版本以后，USB版本经历了多年的发展，到现在已经发展为3.0版本，成为目前电脑中的标准扩展接口。目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0，各USB版本间能很好的兼容。USB用一个4针（USB3.0标准为8针）插头作为标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，最多可以连接127个外部设备，并且不会损失带宽。USB需要主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才能工作。目前的主板一般都采用支持USB功能的控制芯片组，主板上也安装有USB接口插座，而且除了背板的插座之外，主板上还预留有USB插针，可以通过连线接到机箱前面作为前置USB接口以方便使用（注意，在接线时要仔细阅读主板说明书并按图连接，千万不可接错而使设备损坏）。而且USB接口还可以通过专门的USB连机线实现双机互连，并可以通过Hub扩展出更多的接口。USB具有传输速度快（USB1.1是12Mbps，USB2.0是480Mbps, USB3.0是5 Gbps），使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSL Modem、Cable Modem等，几乎所有的外部设备。 USB接口可用于连接多达127个外设，如鼠标、调制解调器和键盘等。USB自从1996年推出后，已成功替代串口和并口，并成为当今个人电脑和大量智能设备的必配的接口之一。 USB各版本区别版本最大传输速率速率称号最大输出电流协议推出时间USB1. 01.5Mbps(192KB/s)低速(Low-Speed)500mA1996年1月USB1.112Mbps(1.5MB/s)全速(Full-Speed)500mA1998年9月USB2.0480Mbps(60MB/s)高速(High-Speed)50 RS232接口转USB接口的通信方法 USB作为一种新的PC机互连协议，使外设到计算机的连接更加高效、便利。这种接口适合于多种设备，不仅具有快速、即插即用、支持热插拔的特点，还能同时连接多达127个设备，解决了如资源冲突、中断请求（IRQs）和直接数据通道（DMAs）等问题。因此,越来越多的开发者欲在自己的产品中使用这种标准接口。而RS232是单个设备接入计算机时，常采用的一种接入方式，其硬件实现简单，因此在传统的设备中有很多采用了这种通信方式。一般的IC卡门禁考勤系统也使用RS232接口与PC机通信。如果将USB技术应用于IC卡门禁考勤系统与PC机之间的数据通信，这样，不仅能使IC卡门禁考勤设备具备USB通信的诸多优点，而且对PC机而言还可以节余1个RS232串口为其它通信所用。 1 USB系统概述 USB规范描述了总线特性、协议定义、编程接口以及其它设计和构建系统时所要求的特性。USB 是一种主从总线，工作时USB主机处于主模式，设备处于从模式。USB系统所需要的唯一的系统资源是，USB系统软件所使用的内存空间、USB主控制器所使用的内存地址空间（I/O地址空间）和中断请求（IRQ）线。USB设备可以是功能性的，如显示器、鼠标或者集线器之类。它们可以作低速或者高速设备实现。低速设备最大速率限制在1.5 Mb/s，每一个设备有一些专有寄存器，也就是端点（endpoint）。在进行数据交换时，可以通过设备驱动间接访问它。每一个端点支持几种特殊的传输类型，并且有一个唯一的地址和传输方向。不同的是端点0仅用作控制传输，并且其传输可以是双向的。 系统上电后，USB主机负责检测设备的连接与拆除、初始化设备的列举过程，并根据设备描述表安装设备驱动后自动重新配置系统，收集每个设备的状态信息。设备描述表标识了设备的属性、特征并描述了设备的通信要求。USB主机根据这些信息配置设备、查找驱动，并且与设备通信。 典型的USB数据传输是由设备驱动开始的，当它需要与设备通信时，设备驱动提供内存缓冲区，用来存放设备收到或者即将发送的数据。USB驱动提供USB设备驱动和USB主控制器之间的接口，并将传输请求转化为USB事务，转化时需要与带宽要求及协议结构保持一致。某些传输是由大块数据构 成的，这时需要先将它划分为几个事物再进行传输。 具有相似功能的设备可以组成一类，这样便于分享共有的特性和使用共同的设备驱动程序。每个类可以定义其自己的描述符，如：HID类描述符和 Report描述符。HID类是由人控制计算机系统的设备组成的，它定义了一个描述HID设备的结构，并且表明了设备的通信要求。HID设备描述符必须支持端点输入中断，固件也必须包括一个报告描述符，表明接收和发送数据的格式。在IC卡门禁考勤系统引入RS 232到USB的接口转换模块后，从系统所具有的特性来看，应该属于HID设备。因此，两种特殊的HID 类请求必须被支持：SetReport和GetReport 。这些请求使设备能接收和发送一般的设备信息给主机。在没有中断输出终端时，SetReport是主机发送数据给HID设备的唯一方式。 USB接口通信原理 摘要：由于多媒体技术的发展对外设与主机之间的数据传输率有了更高的需求，因此，USB总线技术应运而生。从1994年11月11日发表了USB V0.7版本以后，USB版本经历了多年的发展，已经发展为3.1版本，成为二十一世纪电脑中的标准扩展接口。本次报告将讨论USB接口的结构以及USB接口的数据通信的过程。 关键词：USB；接口；通信 随着计算机硬件飞速发展，外围设备日益增多，键盘、鼠标、调制解调器、打印机、扫描仪早已为人所共知，数码相机、MP3随身听接踵而至，这么多的设备，如何接入个人计算机？USB就是基于这个目的产生的。USB（Universal Serial Bus)，翻译为中文就是通用串行总线，是由Conpaq，DEC，IBM，Inter，Microsoft，NEC和Northen Telecom等公司为简化PC与外设之间的互连而共同研究开发的一种免费的标准化连接器，它支持各种PC与外设之间的连接，还可实现数字多媒体集成。当前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0，各USB版本间能很好的兼容。 一、USB的结构 1.硬件结构： USB采用四线电缆，其中两根是用来传送数据的串行通道，另两根为下游（Downstream）设备提供电源，对于高速且需要高带宽的外设，USB以全速12Mbps的传输数据；对于低速外设，USB则以1.5Mbps的传输速率来传输数据。USB总线会根据外设情况在两种传输模式中自动地动态转换。USB 是基于令牌的总线。类似于令牌环网络或FDDI基于令牌的总线。USB主控制器广播令牌，总线上设备检测令牌中的地址是否与自身相符，通过接收或发送数据给主机来响应。USB通过支持悬挂/恢复操作来管理USB总线电源。 USB系统采用级联星型拓扑，该拓扑由三个基本部分组成：主机（Host），集线器（Hub）和功能设备。 主机，也称为根，根结或根Hub，它做在主板上或作为适配卡安装在计算机上，主机包含有主控制器和根集线器（Root Hub），控制着USB总线上的数据和控制信息的流动，每个USB系统只能有一个根集线器，它连接在主控制器上。 摘要：USB由于其速度快、支持热插拔、稳定性好、用户使用方便、支持即插即用等优点，现已成为PC机的标准总线接口。本文介绍了一种利用USB总线接口来实现的双PC机互联的技术方案。 随着个人计算机对USB标准的支持，USB的各种应用应运而生。从手持设备、桌面设备、家用设备甚至到工业、通讯、测控等领域，都出现了USB的便捷设备。如常用的U盘、USB摄像头和USB鼠标键盘等。它们的出现，极大的丰富了人们的生活，也渐渐的改变着人们的生活工作方式。同时，随着计算机的普及和信息化进程的加快，家庭内出现两台电脑己不少见了。对大多数家庭用户来说，利用计算机网卡的RJ45接口就能满足基本的数据传输和网络共享了。但是要进行Internet连接共享就不行了，因为一台电脑一般只有一个网卡。为了方便快捷高速的实现Internet连接共享，可以利用USB双机互联线进行连接。基于此，本文就针对USB双机互联展开，逐步地讨论了USB双机互联的原理及其实现过程。本文首先从USBI.1协议和TCP/IP着手，分析了互联所需的协议及WindowsXP 系统对其的支持情况，得出主机侧需要一个微端口USB虚拟网卡驱动支持。随后，以系统的观点，把USB互联设备分成软件部分和硬件部分，并对它们分别进行可行性分析，并给出基本的实现细节和过程。再者，在介绍S3C44BOX 开发板的基础上，扩展了一USB口作为USB机互联设备。最后，专门对软件设计给出了编程见解和遇到的常见问题，并结合软硬件的编程、调试和运行分析，总结了USB双机互联实现的所需的知识和方法。 关键字:USB接口双机通信 1引言 总体现状 随着PC的普及和信息网络的大发展，上网的人越来越多，也越来越依賴网络给自己工作生活带来便捷。同时无线网络进一步的发展，我们几乎不受限制的随时随地接入互联网浏览信息、电子邮件、下载文件和听音乐等等网络活动。有了网络，我们的地球小了，生活也得变丰富多彩了。我们已经离不开网络了。于是我们会时常碰到这种情况，当两人同时上网时，富常用一个账号共享上网了。于是电脑组建成小型网络互访就成为必要了，便出现了多种互联方式。早期的串并口互联、网卡互联、红外互联，WIFI互联和蓝牙互联等。由于各自使用条件速度等原因，相对较早的联机速度慢，己经不用了。目前主流使用网卡联机，这种网卡采用PCI插槽，用RJ45水晶头连接，传输距离远。但是当PC没有网卡时，当笔记本互联时，当互联共享上网时，当小设备需要联网时，总会出现不方便安装网卡，或成本较大，或空间受限的原因不适合用网卡互联。此时，我们可以考虑选用USB网卡联机，以满足需求。USB是目前计算机与外设上普遍采用的标准，其具有传输速率高、连接灵活、使用方便和可独立供电等特性。所以，利用USB新型接口联机无疑是一个全新开始，以其USB的优点必将受人们欢迎。 随着计算机技术的发展和计算机应用的普及，在实际工作中，经常需要在两台微机之间临时性连接进行数据通信、实现资源共享。实现双机互联进行通信的方法有多种，例如采用串行接口、并行接口、红外线接口和网卡来实现。但这几种方式都必须进行安装和设置，通信速率也不同程度地受到限制，各有其特点和局限性。随着USB技术的发展和应用的普及，利用USB接口实现微机之间互联通信，方法简单，速度快，是一种方便快捷的双机通信技术。 国内外现状 目前，做USB互联研究己是不少，市场上也出现了各种USB双机互联设备供选购。但多数研究或采用现成的USB 通讯协议芯片只设计硬件田或利用己有的USB互联设备来做上层应用，或根据USB互联原理做些简单理论研究，或只是把普通互联与USB互联做个简单比较等。只有少数研究可以参考借鉴[从某种程度来考虑，这样的研究不够深入。面对USB技术的发展，从低层着手，做到软硬件综合设计，才能有效进行USB互联设计。 USB总线拓扑 USB的总线结构采用了阶梯式星形的拓扑。每一个星形的中心节点是一个集线器，而USB设备就是通过集线器连接在电脑上的。USB设备包含两种类型：USB集线器和USB功能设备。位于最顶端的就是Host（主机端）。每一个主机端都连接了一个根集线器，再由根集线器按阶梯式以一层或一阶的方式往下扩展出去，连接在下一层的设备或另一个集线器上。这种阶梯式星形的连接方式，最大可以连接6层设备，最多可同时连接到127个外设设备。 USB接口封装及定义 第一代：USB 1.0/1.1的最大传输速率为12Mbps。1996年推出。 第二代：USB 2.0的最大传输速率高达480Mbps。USB 1.0/1.1与USB 2.0的接口是相互兼容的。 第三代：USB 3.0 最大传输速率5Gbps, 向下兼容USB 1.0/1.1/2.0 画PCB板的时候要知道USB的引脚排列，现整理如下，方便使用。 注：以下均为插座或插头的前视图，即将插座或插头面向自己。 USB-A型插座是用在主机上的 USB-B型插座是用在外设上的 USB A型插座和插头 USB A型插座引脚分布 USB A型插头引脚排列分布USB B型插座和插头 USB B型插座引脚分布 USB B型插头引脚分布 USB A-B型引脚功能 USB mini-B 插座和插头 USB mini-B型插座引脚分布 USB mini-B型插头引脚分布 USB mini-B型引脚功能 关于插座插头的机械尺寸请参考USB标准上的典型机械尺寸，更可靠的是以连接器生产厂的尺寸为准。 USB典型的机械尺寸可以参考下面网站。 https://www.doczj.com/doc/5818406730.html,/products/usb.html#usb1 这个网站给出了大部分USB插座的封装尺寸，不过设计PCB的时候最好还是先到市场上先购买合适的USB插座，再用千分尺测量这个插座引脚的间距大小，再画封装。避免封装画得不合适，因为在中国，插座可能不一定是按标准的，即使是按标准的来，也要考虑到购买的难易程度以及价格。 USB A型插座DIP直插 USB A型插座SMT贴片 USB B型插座DIP直插 串口通信协议 什么是串口 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线UniversalSerialBus或者USB混淆）。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。 串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。 典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配： a，波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。 b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII 码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准ASCII 码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。 c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。 什么是RS-232 RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。 DB-9针连接头-------------\12345/\6789/-------从计算机连出的线的截面。RS-232针脚的功能：数据： TXD（pin3）：串口数据输出(TransmitData)RXD（pin2）：串口数据输入(ReceiveData)握手： USB作为一种新的PC机互连协议，使外设到计算机的连接更加高效、便利。这种接口适合于多种设备，不仅具有快速、即插即用、支持热插拔的特点，还能同时连接多达127个设备，解决了如资源冲突、中断请求（IRQs）和直接数据通道（DMAs）等问题。因此,越来越多的开发者欲在自己的产品中使用这种标准接口。而RS232是单个设备接入计算机时，常采用的一种接入方式，其硬件实现简单，因此在传统的设备中有很多采用了这种通信方式。一般的IC卡门禁考勤系统也使用RS232接口与PC机通信。如果将USB技术应用于IC卡门禁考勤系统与PC机之间的数据通信，这样，不仅能使IC卡门禁考勤设备具备USB通信的诸多优点，而且对PC机而言还可以节余1个RS232串口为其它通信所用。 1 USB系统概述 USB规范描述了总线特性、协议定义、编程接口以及其它设计和构建系统时所要求的特性。USB是一种主从总线，工作时USB主机处于主模式，设备处于从模式。USB系统所需要的唯一的系统资源是，USB系统软件所使用的内存空间、USB主控制器所使用的内存地址空间（I/O地址空间）和中断请求（IRQ）线。USB设备可以是功能性的，如显示器、鼠标或者集线器之类。它们可以作低速或者高速设备实现。低速设备最大速率限制在1.5 Mb/s，每一个设备有一些专有寄存器，也就是端点（endpoint）。在进行数据交换时，可以通过设备驱动间接访问它。每一个端点支持几种特殊的传输类型，并且有一个唯一的地址和传输方向。不同的是端点0仅用作控制传输，并且其传输可以是双向的。 系统上电后，USB主机负责检测设备的连接与拆除、初始化设备的列举过程，并根据设备描述表安装设备驱动后自动重新配置系统，收集每个设备的状态信息。设备描述表标识了设备的属性、特征并描述了设备的通信要求。USB主机根据这些信息配置设备、查找驱动，并且与设备通信。 典型的USB数据传输是由设备驱动开始的，当它需要与设备通信时，设备驱动提供内存缓冲区，用来存放设备收到或者即将发送的数据。USB驱动提供USB设备驱动和USB主控制器之间的接口，并将传输请求转化为USB事务，转化时需要与带宽要求及协议结构保持一致。某些传输是由大块数据构成的，这时需要先将它划分为几个事物再进行传输。 具有相似功能的设备可以组成一类，这样便于分享共有的特性和使用共同的设备驱动程序。每个类可以定义其自己的描述符，如：HID类描述符和 Report描述符。HID类是由人控制计算机系统的设备组成的，它定义了一个描述HID设备的结构，并且表明了设备的通信要求。HID设备描述符必须支持端点输入中断，固件也必须包括一个报告描述符，表明接收和发送数据的格式。在IC卡门禁考勤系统引入RS232到USB的接口转换模块后，从系统所具有的特性来看，应该属于HID设备。因此，两种特殊的HID类请求必须被支持：SetReport 和GetReport 。这些请求使设备能接收和发送一般的设备信息给主机。在没有中断输出终端时，SetReport是主机发送数据给HID设备的唯一方式。 USB通信实现 一、CY7C68013A芯片简介 CYPRESS公司的EZ-USB FX2系列芯片是世界上第一个集成USB2.0协议的微处理器，它支持12Mb/s的全速传输和480Mb/s高速传输，可使用4种USB传输方式：控制传输、中断传输、批量传输和同步传输；完全使用USB2.0，并向下兼容USB1.1。 芯片结构 EZ-USB FX2的前身是EZ-USB ，其芯片固件也是存储在主机上而不是在芯片内部，显著特点是代码升级容易。芯片结构也与EZ-USB 类似，主要包括USB2.0收发器、串行接口引擎(SIE)、增强型8051、16KB的RAM，4KB的FIFO存储器、I/O口、数据总线、地址总线和通用可编程结构(GPIF)，如图1.1所示： 图1.1 EZ-USB FX2系列芯片的结构 CY7C68013A特点： 1、USB2.0单芯片解决方案，包括USB2.0收发器，串行接口引擎USB2.0和增强型51内核。 2、可“软配置”RAM，大小为16k，取代传统51的RAM和ROM，程序可通过下面方式下载： ●通过USB口下载 ●通过外部E2PROM装载 ●外界存储设备（只有128引脚封装技术） 3、通用可编程接口GPIF，GPIF是FX2的一个重要技术： ●可设置为主从模式，主模式下可对外部FIFO、存储器、ATA接口设备进行高速读写操作，从模式下外部主控制器(如DSP，MCU)可把GPIF端口当做FIFO进行高速读写操作。 ●支持与外设通过并行8位或16位总线传输。 ●支持通过GPIF工具编程，灵活产生各种波形。支持多CTL输出和多RDY输入。 4、增强工业级8051内核，特点有 ●支持48M时钟 ●4个时钟指令周期，在时钟为48M时，单指令执行时间为83.3ns ●两个UART ●三个TIMER ●多中断系统 ●多数据指针 5、3.3V工作电压，低功耗，在任何工作模式下电流小于85mA。 6、智能串行接口引擎(SIE)。 7、USB中断矢量。 8、100KHZ或400KHZ I2C接口。 9、4个集成FIFO ●低成本与外设实现“胶连接”自动实现从16位FIFO转换 ●支持主从工作模式 ●FIFO支持内部时钟和同步数据触发 ●轻松实现与ASIC，DSP连接 10、包括40个通用IO端口。 11、4种可选封装—56引脚SSOP和QFN，100引脚TQFP和128引脚TQFP。 功能特点 EZ-USB FX2拥有一个独特的结构，其串行接口引擎(SIE)负责完成独立串行数据的编解码、 一、概述 因为每个USB接口能够向外设提供＋5V500MA的电流，当我们在连接板载USB接口时，一定要严格按照主板的使用说明书进行安装。绝对不能出错，否则将烧毁主板或者外设。相信有不少朋友在连接前置USB插线时也发生过类似的“冒烟事件”，因此到现在我都怕一不小心把自己的U盘在别人的机器上被烧了，所以在使用U盘拷文件时，一直都使用键盘口附近后置的USB接口，因为主板集成的接口安全，不会有电源接反的可能。 今天客户打电话投诉说自己的电脑等了半个多月才修好，可把自己的移动硬盘往上面一接，屏幕上闪了一下发现新硬件，然后移动硬盘就没有动静了，再把移动硬盘接到办公室的电脑里也不能用了。当时我一听头就嗡的一下，马上派人上门检查，结果当用我自己做的测试线接到后置的USB接口，指示灯亮，但接到前置就根本不亮。拆机一看，果真接反了。后面的事就不用说了...。 由此前置USB数据线接反的严重性大家应该都知道了，但是如何防止类似的情况发生呢，这就需要我们能够准确判别前置USB线的排列顺序，可以正确连接前置USB接线。新机器倒还可以，有使用手册，翻一翻就可以了。但是旧主板呢，拿去修理的机器呢？没有主板手册怎么办？到网上下载主板的使用手册，太浪费时间了，更何况也不一定能够找到该型号主板的接线图。不过，如果我们晓得USB接口的基本布线结构，那问题不是就迎刃而解了吗。 二、USB接口实物图 主机端： 接线图： 实物图： 设备端： 接线图： 三、市面上常见的USB接口的布线结构 这两年市面上销售的主板，板载的前置USB接口，使用的都是标准的九针USB接口，第九针是空的，比较容易判断。但是多数品牌电脑使用的都是厂家定制的主板，我们维修的时候根本没有使用说明书；还有像以前的815主板，440BX，440VX主板等，前置USB的接法非常混乱，没有一个统一的标准。当我们维修此类机器时，如何判断其接法呢？ 现在，我把市面上的比较常见的主板前置USB接法进行汇总，供大家参考。(说明：■代表有插针，□代表有针位但无插针。) 1、六针双排 这种接口不常用，这种类型的USB插针排列方式见于精英P6STP－FL(REV：1.1)主板，用于海尔小超人766主机。其电源正和电源负为两个前置USB接口共用，因此前置的两个USB接口需要6根线与主板连接，布线如下表所示。 2、八针双排 这种接口最常见，实际上占用了十针的位置，只不过有两个针的位置是空着的，如精英的P4VXMS(REV：1.0)主板等。该主板还提供了标准的九针接法，这种作是为了方便DIY 在组装电脑时连接容易。 USB通信协议及其接口芯片的控制方法 家用心电血压监测系统由采集记录设备和上位机电子病历管理系统组成，因此，需要解决数据传输方式问题。传统的通信接口采用简单的RS-232串行UART ，这种方式速度慢且适用性差，而USB转串口芯片的传输性能不能得到根本改善。USB总线接口则具有速度快、易于扩展、支持热插拔、使用灵活方便等优势，尤其适用于家用设备与计算机的通信连接。本文重点讨论USB通信协议及其接口芯片的控制方法，针对临床需求，设计实现了具有心电、血压智能监测和USB高速数据传输功能的小型化设备，提供心电、血压数据电子病历查询、打印和网络传输等功能，对于提高家庭健康保健水平具有很重要的意义。监测仪的USB接口电路设计系统主控制芯片采用32位高性能嵌入式ARM微处理器S3C44B0X，USB专用控制芯片选用USBN9603。USBN9603内置7个FIFO端口，包括1个双向的控制端口，3个发送端口和3个接收端口，各有64字节。USB控制器与S3C44B0X的接口电路。将USB控制器设计为Bank2，即将nGCS2存储体选择线作为USBN9603的片选线，则该芯片的片选地址为0x4000000。本文采用并行数据接口，两个芯片的低8位数据线D0~D7相连接，并行传输通信数据。将MODE0和MODE1引脚都接地，配置USBN9603为非复用方式，由于此工作模式需要地址线A0作为存取USBN9603片内寄存器DATA_IN、DATA_OUT和ADDR寄存器的选择线，需连接32位地址总线中的A18到USB控制器的A0。对USBN9603进行读写操作时，分为两个总线周期：首先，将地址线A0置高，即设置总线地址为0x4040000，将待访问寄存器的地址从数据线D[0:7]写入，这样，就在第一个总线周期将地址送到芯片；然后，在第二个周期，将A0置低，即设置总线地址为0x4000000，读写D[0:7]即可实现对寄存器的读写操作。整个USB通信过程主要是处理包括接收、发送数据等各种中断事件，将USBN9603的INT引脚连接到S3C44B0X的外部中断EINT0引脚，设置USB中断为向量中断请求模式。由于未使用DMA方式，需将DACK置高，DMA请求线DRQ悬空。USB电缆有4条导线，D+和D-是USB差分信号线，另外两个分别是5V 电源线和地线。USBN9603支持低速和全速的USB通信，在D+信号线上连接1.5KΩ上拉电阻，使其工作在全速模式。图1 系统扩展存储器和USB接口原理图监测仪的USB接口固件实现 USB通信过程的操作是从主机开始的，按照约定的时序先发出一个令牌包，包含操作类型、方向、外设地址及端点号等信息，然后在令牌中指定数据发送者发出一个数据包或者指出没有数据传输。而USB外设要以一个确认包作出响应，表示传输成功。本文采用主从式USB通信结构，上位机通过发送各种事先约定好的协议命令，来实现对心电、血压数据的采集及对系统设备的初始化设置，主要包括以下几种数据：心电数据以段为单位，每段包括32KB心电数据及6B的采集时间信息，每次传输若干段，数据量大，对传输可靠性要求也高；血压数据包括舒张压和收缩压及其采集时间，共10B，由于血压监测比较频繁，每次会传输一段时间内的血压监测数据，数据量也比较大；下载升级版的固件等文件信息。这3种数据的数据流量都比较大，而且可靠性要求都较高，3种数据均选用块传输通道类型，另外,每个USB传输都必有控制传输通道。因此,需要使用3个通道,即控制通道、BulkIN通道和BulkOUT通道。 USB固件数据结构本文涉及USB设备配置枚举阶段上位机在控制传输中要求设备传输的4类描述符，按照层次依次为：设备描述符、配置描述符、接口描述符和端点描述符，其中，较高阶描述符会通知主机任何其它低阶的描述符信息。设备描述符是在设备连接时主机第一个读取的描述符，每个设备只能有一个设备描述符，包含整个设备的信息以及设备支持的配置号码，共18个字段。每个USB设备有一个或多个配置描述符，包含设备的电源管理以及设备配置所支持的接口号码，当设备收到获取配置描述符的要求后，传送该配置描述符及其所有接口、端点和其它附属描述符给主机，本文设置一个配置，其描述符共8个字段。接口包含一组端点，本文设置一个接口，其描述符有9个字段，为上位机提供了设备使用端点USB接口的通讯原理和故障解决
USB接口通信(驱动)的设计与实现
51单片机 USB 接口通信 方案
51单片机 USB 接口通信 方案 单片机
现在单片机都是串口连接的，连接不方便，也显的比较老。如果购买转接线，成本又不能控制。 其实单片机和电脑之间完全可以建立 USB 连接，只需要通过一片 USB 转串口的芯片 如图，我昨天刚实验过，效果不错~ 电路也比较简单，只需要四个电容一个晶振即可。唯一麻烦一些的是芯片是 SSOP-20封装的，很小，如果是上洞洞板需要 转接一下。 大家可以实验下，3，4口出来的就是 TTL 的信号，可以直接和单片机的 P30,P31口连接，进行串口通信~，不需要 MAX232 转换。 （如果是转成电脑串口则需要 MAX232）
注：另外也可以用 PL2303芯片构建~~但有的资料说 PL2303比较合适3.3V 系统，所以我用了这个 CH340的 [此贴子已经被作者于2009-9-25 13:13:16编辑过]
不错。 不过我还是建议用 cp2102。 楼上的片子是国产的， 不知道供货和稳定性。 另外建议玩单片机的放弃 pl2303,虽然便宜， 但是很不稳定 cp2102据说不太好焊接，所以我没选（虽然这个也不太好焊接~）USB接口规范(含USB3.0和OTG)
RS232接口转USB接口的通信方法
USB接口通信原理
基于USB接口实现双机通信设计与实现
USB接口封装及定义
USB通信原理
RS232接口转USB接口的通信方法
USB通信实现
板载USB解法
USB通信协议及其接口芯片的控制方法
相关主题
文本预览