USB到多路RS422轉換器的電路實現
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3 主要內容
3．1 硬件電路
整個系統的供電來源于USB接口的+5 V；因此芯片工作在USB總線供電模式，典型電路如圖2所示，采用標準的USB接口P1，FT4232H提供了標準的發送TX和接收RX引腳輸出輸入線，因此與外設的連接方式非常靈活、方便。跟RS422的連接方式如圖中所示，為方便只給出了發送和接收兩組差分信號線，通過PWREN#和SUSPEND#的輸出來控制信號的發送和接收。圖中94C46是一片串行的EEPROM，用于存儲產品的VID、PID、設備序列號以及與設備相關的文字說明，芯片的容量大小可以根據用戶需要進行選擇，本文中選用的是容量為1 K的芯片。雖然轉換器在沒有EEPROM芯片一樣可以正常工作，但這時設備的工作方式是FTDI公司默認的內容，如果用戶想寫入自己的VID、PID等信息必須外接一片EEPRO-M，其具體內容有一定的格式，本設計的工作方式是FTDI公司默認的。本文引用地址：http://www.104case.com/article/155542.htm
由于FT4232H要求+3．3 V電壓供電，因此設計中采用低壓差電壓芯片TPS75533KTT，具體電路如圖2所示，輸出+33 V，測試中表現出良好的穩定性。電平轉換芯片采用低功耗轉換芯片SP491。為了保護PC機和外圍設備相互干擾或者不會因為數據傳輸線上可能遭受到的高電壓靜電等的干擾而出現“死機”現象，本設計在FT4232H信號輸出與電平轉換前使用了光電隔離器件6N137隔離，注意到6N137左右兩端需要單獨供電，因此我們還加上了DC-DC芯片，對電壓進行隔離，這樣就可以有效防止干擾或者強電流而導致系統失效，圖中只給出了單路接收時的光電隔離電路圖，對于多路發送接收來說原理一樣。
為了測試方便以及增強直觀效果，本設計還使用了移位寄存器74HTC595，這樣系統正常工作時，可以直觀的判別那一路的發送或者接收數據。對于后期PCB板調試有一定幫助。具體電路如圖2所示。
電路以FT4232H為核心器件，用雙發／雙收RS422接口芯片完成RS422電平到TTL電平之間的轉換。由于采用USB總線供電結構，最大能提供電壓+5 V、電流500 mA，所以要求芯片工作電壓低、低功耗體積盡量小，在這里FT4232正常工作電流是70 mA，當處于懸掛模式時，電流為500μA，對于轉換芯片，工作電壓為+5 V，正常工作電流是600μA，不工作時最大電流為10μA，最小傳輸速率可以達到5 Mbps，通過FT4232H的PWREN#和SUSPEND#的輸出來控制芯片的工作狀態，經過實踐測試，完全滿足設計的要求。
3．2 驅動軟件
轉換器連到主機上后，在正常工作之前，必須在PC機上安裝一款由FTDI公司免費提供的虛擬串行口(VCP-VirtualCOM Port)驅動程序，它的版本支持不同Windows的環境下。設備的原應用程序不必修改，可以像存取一個標準的物理串口一樣訪問這個虛擬串口，但在實際上所有針對虛擬串口的數據通信都是以USB總線傳輸來完成的。但在設備一方，傳輸的確實是RS-422的數據。
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