基于USB 的無線傳輸系統設計與實現

　　2 系統的具體實現

　　2.1 USB2.0 接口轉串行接口的功能實現

　　由于下位機與上位機的連接采用目前較為流行的USB2.0 接口，以便于廣泛的應用，但是由于下位機所使用的51 單片機不支持USB 接口，只支持標準的雙工串行接口，因此需要在USB 接口與串行接口之間進行數據轉換。這里采用FT232BM 芯片[3]完成此項功能。

　　FT232BM 的主要功能是進行USB 和串口之間的協議轉換。芯片一方面可從主機接收USB 數據，并將其轉換為串口的數據流格式發送給外設，另一方面外設可通過串口將數據轉換為USB 的數據格式傳回主機。中間的轉換工作全部由芯片自動完成，開發者無須考慮固件的設計。FT232BM 內部主要由USB 收發器、串行接口引擎USB 協議引擎和先進先出（FIFO）控制器等構成。USB 收發器提供USB1.1/2.0 的全速物理接口到USB 總線，支持UHCI/OHCI 主控制器；串行接口引擎主要用于完成USB 數據的串/并雙向轉換，并按照USB1.1規范來完成USB 數據流的位填充/位反填充，以及循環冗余校驗碼（CRC5/CRC16）的產生和檢錯，USB 協議引擎管理來自USB 設備控制端口的數據流；FIFO 控制器處理外部接口和收發緩沖區間的數據轉換。FIFO 控制器實現與單片機（如AT89C51 等）的接口，主要通過2 根數據線P30 和P31 及讀寫控制線來完成和單片機的數據交互。FT232BM 內含兩個FIFO 數據緩沖區，一個是128 字節的接收緩沖區，另一個是384 字節的發送緩沖區。

　　2.2 無線數據傳輸的實現

　　根據系統的設計，無線數據傳輸部分由無線發射模塊和無線接收模塊兩部分組成，無線發射模塊選用GDTX6，它具有功率大發射頻率穩定不受周邊溫度變化而改變等特點；無線接收模塊選用GD-R5B，它是VHF/UHF 超高頻無線數據傳送高品質超外差接收模塊，采用超高頻，低噪聲大規模集成電路，是具有極高性價比，有完善的抗靜電保護，可靠性高及遠
距離傳輸的接收模塊。

　　（1）數據發送平臺的實現。

　　數據發送平臺工作原理如圖3 所示，是將PC 機產生的動作數據通過USB 接口芯片接收到接收處理器內，然后由接收處理器進行地址和數據的混編處理后，再送入無線數據發送處理器，最后把數據和地址一同通過處理器的串行通信口送入無線發送模塊將混合數據發送出去。

圖3 數據發送平臺電路。

　　（2）數據接收平臺的實現：

　　數據接收平臺工作原理如圖4 所示，是將發送平臺的數據正確的接收到平臺上，當整套硬件平臺通電后接收平臺會不斷接收到由發送平臺發送過來的連接碼，這個連接碼在整個無線接收區域所有無線接收平臺都會接收到此連接碼，當發送平臺得到要發送的數據后，就會進入數據傳送協議，接收平臺也會按照自編的接收協議來接收數據，當數據由無線接收模塊接收后通過接收處理器的串口傳入接收處理器，再由接收處理器對接收到的混合數據進行地址和數據分離后傳給接收平臺顯示處理器驅動相應的LED 發光二極管。

圖4 數據接收平臺電路。