USB RS-232轉換卡設計

3 板卡性能測試方法及其結果

　　3.1 設備驅動層通信功能測試

　　USB-RS 232轉換卡的性能需要借助可靠的工具來進行測試。利用CH341芯片制造商提供的USB測試程序進行調試，點擊搜索CH341串口，出現CH341的串口號為“COM3”的字樣(因為目前電腦上已經有兩個串口)，這說明USB-RS 232設備已經成功連接到計算機上。

　　3.2 應用層通信功能測試

　　本文利用具有RS 232接口的網絡型溫濕度傳感器來進行測試，該傳感器通過本文研制的USB-RS 232轉換卡連接，該卡一端接傳感器，一端接計算機。在圖4下設置串口的端口號以及幀格式，保證傳感器與計算機的協議設置是一致的。設置好相關參數后，把傳感器接到轉換卡上，運行傳感器測試程序后出現如圖5的畫面，經長時間拷機后傳感器工作正常，這說明RS 232接口的外設(溫濕度傳感器)經過USB-RS 232轉換卡可以在USB接口上使用，也說明該轉換卡實現了RS 232協議到USB協議的轉換。

　　4 使用和調試中的關鍵問題

　　4.1 操作系統識剮不到轉換卡

　　USB-RS 232轉換卡是即插即用的USB設備，正在使用轉換卡進行數據傳輸的過程中，不可以將其物理斷開，必須在應用程序關閉該串口后，轉換卡才可以從USB插座中拔出。如果在應用程序使用轉換卡的過程中，轉換卡從USB插座中斷開，那么應用程序應該盡快關閉轉換卡并退出(關閉及退出可能需要數秒時間)。如果在轉換卡通信過程中發生錯誤，極有可能是轉換卡已經物理斷開，所以在檢測到錯誤后建議關閉轉換卡，稍等2 s后再重新打開串口通信。采用設備事件通知的方法可以及時了解轉換卡的連接與斷開，從而使串口應用程序能夠及時打開和關閉轉換卡。

　　4.2 傳輸數據丟失

　　如果通信波特率較高，建議設置較大的緩沖區，尤其在windows 98/ME下，線程調度能力和USB實時性都比Windows 2000/XP差，如果串口接收緩沖區較小，那么在通信波特率較高時，接收大量數據會導致串口緩沖區溢出而丟棄數據。由于底層的USB是將多個字節組成數據包后安插到各個1 ms幀中進行傳輸的，所以有可能將串口收發的相鄰的兩個字節實際分割在兩個USB數據包，甚至兩個USB幀中，在最壞情況下這兩個字節在時間上有可能相隔1 ms甚至2 ms。

　　5 結語

　　本文詳細介紹了USB-RS 232轉換卡的設計原理，成功設計了以CH341T為例的USB-RS 232轉換卡。經過調試和試用，轉換卡運行正常，成功實現了RS 232接口設備與USB總線的數據傳輸。轉換卡體積小，成本低。使用方便，性能可靠，傳統的RS 232串口設備無需做任何改動即可通過USB口使用。該轉換卡順應市場需要，可以廣泛應用在日常生活與生產實踐中，如：筆記本電腦(大多數新一代筆記本電腦往往沒有RS232的9針串口，卻有4個USB口)、Modem、數碼相機、條碼掃描器、刷卡器、磁卡讀寫器、手機傳輸線、掌上電腦、標簽打印機、POS系統、工業自動化控制機械、安全門禁系統、數據采集器等。通過USB-RS 232轉換卡，這些設備都能在RS 232串口和USB口之間非常容易地建立可靠的連接，通過利用USB接口即插即用和熱插拔的能力給這些RS 232串口設備提供非常容易使用的環境，并大大提高傳輸速率。