USB—RS232转换卡的设计与实现

与RS232总线的数据传输速率相比,USB的传输速率高达480Mb/s,因此很多计算机的RS232串行接口都被USB接Kr所替换,但是很多仪器仪表、控制终端、远程终端等设备的接口还是沿用RS232。为解决两个接口之间的转换,设计并研制了USB-RS232接口转换卡。从USB和RS232通信协议出发,详细介绍USB-RS232转换卡的设计原理,并以CH341T芯片为例,设计并制作了USB-RS232转换卡。利用研制的USB

21年 1 1 01月 5日第3 4卷第 2期

现代电子技术 M o r e t o c c i ue de n El c r nis Te hn q

J n 2 1 a.0 1 Vo . 4 N . 13 D 2

U BR 3 S— S2 2转换卡的设计与实现 赖彪金海鹰,,贾惠芹 (. 1中国人民解放军 9 2 5部队 5 14 O分队,辽宁葫芦岛 1 5 0;2西安石油大学,陕西西安’ 1 0 5 201 . 706)摘要: R 3与 S 2 2总线的数据传输速率相比, S U B的传输速率高达 4 0 Mb s因此很多计算机的 R 3 8/, S 2 2串行口都被

U B接口所替换,是很多仪器仪表、制终端、程终端等设备的接口还是沿用 R 3。为解决两个接口之间的转换,计 S但控远 S2 2设并研制了 US - S22口转换卡。从 U B和 R 3 B R 3接 S S22通信协议出发,细介绍 US - S2 2转换卡的设计原理,以 C 4T详 BR 3并 H31 芯片为例,设计并制作了 US - S2 2转换卡。利用研制的 US - S 2 2转换卡连接具有 R 3 BR 3 B R 3 S 2 2接口的温湿度传感器,运行在监控程序后,感器运行稳定,正确显示温湿度数据,传能且表明该转换卡可成功地实现 R 3接口与 U B接口的转换。 S22 S 关键词: B;RS 2 2 US 3;CH3 1 4 T;MAX2 2;接口转换 3

中图分类号: 7 03;T 3 6 TN 1— 4 P 3

文献标识码: A

文章编号:0 43 3 2 1 ) 2 0 6— 3 1 0 7 X( 0 1 0— 0 20

De i n a d Re lz to f US s g n a i a i n O B— R¥ 32 Co v r e r 2 n e t r Ca d I io,J N i i g Ba AI I Ha— n y ( Uni 91 5 f PLA, Hu ud o 1 0 t 24 0 l a 25 01,Ch na i )

Absr c:Co p rd wih RS 2 b,U S ( nv ra eilbu )ta se a ec n a rv t48 hp .Thee o e ta t m a e t 23 us B u ie s ls ra s r n frr t a riea 0 M s rf r,m a y RS2 2 n 3

s r l n e

f c a e n r pa e y US tra er c n l,b t h 2 2 sra i tra ei si ee v di mee up n s u h a ei tra eh sb e e lc d b B i e f c e e t ai n y u eRS 3 e i e fc t l s r e s t ln s lr n o q ime t,s c s i tu e t,c ntolr n e o et r n l. A S RS2 2 c n e trc r sd sg e n e lzd wih CH 3 T hp t o v hs nsr m n s o r l sa d rm t e mia s e U B- 3 o v re ad i e in d a d raie t 41 c i o s l et i

cnes npo l e e S n S22bs h r c l o U BR 22cnet adi d cs di ti ppr hog ovro rb m bt nU BadR -3 u.T epi i e f S -S 3 o vr rcr i us s ae ruh i e we n p e s s e nh t sud ig t S a d RS 32 pr t o . U S RS 2 o v re ad c n b o n ce i a tm p r t r - u iiy s n ort o u h a t yn heU B n 2 ooc 1 B- 23 c n e t rc r a e c n e t d w t e ea u eh m d t e s hr g h

R8 3 n e fc . Th e t g rs l s o h t B RS 3 o v re a d r n o mal,c n d s ly t e tmp r t r n u d t 2 2 i tra e et si e ut h ws t a n US - 2 2 c n e t rc r u s n r l y a ipa h e ea u e a d h mi i y d t o r cl,a d t ed sg r cpe o R 2 2 c n e trc r sc re t a ac re t y n h e in p i i l f n US S 3 o v re a d i o r c. Key wor s: USB;R¥2 d 32;C H 3 T;M AX23 41 2; i e f c r n f r nt ra e t a s o m

R 3 S2 2自 1 6 9 9年由美国电气工业协会 ( I E A)推荐以来,由于接口和通信协议比较简单,因而在计算机

须改造,

即可通过其原有的 RS2 2接口与 US 3 B总线接

口实现数据传输。 1 U B R 3 S— S2 2转换卡的组成及其工作原理 1 1组成 .

串行通信领域得到了广泛的应用,发出了大量的以开

R 3 S2 2为接口的各类产品。但随着 US B总线规范的 推出,使得外设到计算机的连接更加高效、利,便功率不大的外围设备可以直接通过 U B数据线供电, S而不必外接电源。US总线最大可以提供 5 v/ o B 5 o mA电流,提供节约能源的挂机和唤醒模式。此外,并由于 US B用于上行和下行连接头的机械特性不同,可以还防止非法连接。根据 US B协议,理论上最多可以同时

US— 3 B RS2 2转换卡的设计原理框图如图 1所示,

由 US B接口模块、 UAR接口模块、据缓冲区和协 T数 议控制单元组成。各部分功能如下: US B接口模块 主要提供与 US B总线的连接,它

需要实现一般 US B设备接口的所有功能,以实现与

将 1 7个外设连接在同一台计算机上_]同时基于 2】。 US B的数据通信系统,使采集系统与计算机之间的可数据交换具备广泛的适用性。US B是目前计算机的标准配置,采用此方案可以使用任何一台计算机进行数据通信。但是目前仍然有许多使用 R 3 S2 2串行接口的控制设备、仪器仪表、程终端等运行在诸多应用领域中,远 立即将其改造为 US B方式显然存在成本及实施方面的问题。为适应 US B广泛流行的现实,有必要开发 US— B R 3接口转换卡,它的支持下, S2 2在这些传统的设备无 收稿日期: 0 0 0— 9 2 1— 8 1

US B主机的数据传输。 UAR接 I模块实现标准的 R 3 T= I S 2 2接口的所有功能,以实现与标准 R 3接口的连接。 S2 2

协议控制单元通过接收 US B接口的命令,对 UA RT接口进行配置 (配置通信波特率、据位、如数校验位、止位、停数据量控制信号等 )。 数据缓冲区用来临时保存双方数据传输过程中 的数据。 12工作原理 .

下面以计算机与外设的数据传输为例,介绍 US - B

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