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        基于PL2303的串口轉USB口串行通信設計

        作者: 時間:2014-04-08 來源:網絡 收藏

        引言

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/236086.htm

        隨著科學技術的快速發展,單片機的應用已經滲入到了生產、生活的方方面面,其應用范圍越來越廣泛,應用前景越來越好。基于單片機的開發應用在目前創新技術發展中一支獨秀,非常受廣大科技愛好者、在校大學生以及科技開發工作者的青睞。多功能、超強型的單片機在市場上也層出不窮,為單片機的開發應用提供了很好的基礎。目前,在單片機的應用系統設計中,接口的使用越來越多,簡化了單片機系統與外部系統進行信息交換的接口電路,提高了信息交換的可靠性及交換速度。目前市場上提供的各類型單片機品種中,有些型號的單片機在其內部集成有接口部件,但大部分的單片機不含有接口電路。對芯片內部不含有USB串行接口的單片機,進行USB接口設計時,要通過外圍接口芯片來實現USB串行接口,這樣的接口芯片,目前市場上已經有很多種了。本文僅就采用單片機本身的串口通過外圍芯片來實現串口轉USB接口進行介紹。

        1 USB接口的實現

        USB(Universal Serial Bus)是一種通用的串行總線技術,它是通過PCI總線和PC的內部系統數據線連接,實現數據的傳送,具有即插即用功能,支持熱插拔,兩個通信設備之間線纜長度可達5 m。

        USB接口線有4條,其中兩條為電源線和地線(Vbus與GND),另外兩條是以差分形式傳遞信息的信號線(D+和D-),從而實現主機系統與USB設備之間的數據通信。含有USB接口的主機與含有USB接口的設備之間通信數據流的示意圖如圖1所示。

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        USB總線技術是基于分組交換方式的總線通信。它首先把數據分成若干塊,然后在每塊數據前添加上同步信號、包標識,后面再添加上CRC校驗碼,形成USB數據包。USB通信總線使用差分輸出驅動器來控制數據信號在USB電纜上的傳送,即通過控制D+和D-線從空閑狀態到相反的邏輯電平,實現原端口的數據包發送,數據包發送完以后,信號線(D+)和(D-)上的輸出驅動器均處于高阻狀態。

        2 單片機串口轉USB接口的電路

        無論哪一款的單片機,其芯片上都有串行通信引腳TXD和RXD,利用這兩個引腳,通過某種接口芯片來實現串口轉USB口的電路。本文采用Prolific公司推出的串口轉USB接口的轉換芯片來實現單片機的串口轉USB接口的電路。接口電路的設計如圖2所示。

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        在圖2中,的TXD引腳和RXD引腳分別與單片機的P3.0(RXD)引腳和P3.1(TXD)引腳相連,這樣就完成了單片機的串口與USB口的轉換。單片機從串口發送出去的數據信息通過PL2303芯片轉換為USB數據流,再通過USB口的連接器傳送給主機設備。可以看出PL2303與單片機的連接非常簡單,只需兩根信號線就可以。

        3 單片機串口軟件設計

        串口轉USB口串行通信方式采用異步半雙工通信方式,即通信雙方發送和接收信息是分時段交替進行的,雙方不能同時進行收發操作。通信的數據格式為每幀10位,其中1位起始位,8位數據位,1位停止位。一幀數據的格式如圖3所示。數據的發送是低位在先,高位在后。

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        關鍵詞: PL2303 USB

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