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USB（通用串行總線）是現(xiàn)在支持許多通用現(xiàn)成的外圍設(shè)備，如鍵盤，鼠標(biāo)，打印機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備等的公認(rèn)作為首選的連接方案。對(duì)于致力于工業(yè)和消費(fèi)市場(chǎng)的設(shè)備制造商來(lái)說(shuō)，USB也成為滿足其連接至PC需求的一個(gè)優(yōu)先的選擇。事實(shí)上，對(duì)于任何一個(gè)使用標(biāo)準(zhǔn)的PC作為控制器設(shè)備的應(yīng)用，USB接口的好處是顯而易見(jiàn)的。雖然大批量短生命周期的通用外設(shè)可以不使用USB接口，一些有更長(zhǎng)的生命周期的定制型應(yīng)用則需要添加USB連接來(lái)解決現(xiàn)代PC缺乏傳統(tǒng)的連接接口的問(wèn)題。 在這些現(xiàn)代PC所不支持的接口中，RS-232串行接口是一個(gè)典型的例子，從軟件的角度看，RS-232相比USB更容易實(shí)現(xiàn)且同樣仍然滿足多種應(yīng)用需求。但是大多數(shù)現(xiàn)代PC已經(jīng)去掉了RS-232接口。 簡(jiǎn)單的串口通信方案的成本往往低于復(fù)雜的替代產(chǎn)品，如RS-232接口成本低于USB接口。RS-232方案的基本組成部分包括一個(gè)UART和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)簡(jiǎn)單的握手協(xié)議，即使在資源非常有限的微控制器中也可以很容易地實(shí)現(xiàn)。而且RS–232接口的特性使其成為一個(gè)可以勝任惡劣的工作環(huán)境的強(qiáng)壯型短距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信解決方案。這樣的需求在許多工業(yè)控制或測(cè)量的實(shí)現(xiàn)中非常典型。基于這些原因，RS-232接口依然活躍在許多應(yīng)用領(lǐng)域。 由于現(xiàn)代PC缺乏對(duì)RS-232接口的支持，PC作為控制器的應(yīng)用對(duì)RS-232接口的支持就顯得令人失望。而實(shí)現(xiàn)對(duì)RS-232接口外設(shè)支持的可選擇方案似乎很少：找到一個(gè)PC其裝有提供RS-232接口的PCI卡或重新把外圍設(shè)備設(shè)計(jì)為支持USB接口類型。用USB替換RS-232接口需要大量的設(shè)計(jì)工作。這些影響不僅體現(xiàn)在硬件上，而且更重要的是給嵌入式軟件帶來(lái)非常巨大的變化。 現(xiàn)在還有第三個(gè)選擇可以用來(lái)在現(xiàn)代PC上支持RS-232接口外設(shè)。此種方式較之其他方式需要較少的工程方面工作并且保持傳統(tǒng)設(shè)備的完整性和穩(wěn)定性。這種方式的好處是提供了一個(gè)USB和RS–232接口之間的透明轉(zhuǎn)換。FTDI公司的系列芯片即可支持這種方案，這些芯片解決了使用標(biāo)準(zhǔn)UART端口來(lái)實(shí)現(xiàn)嵌入式USB支持的相關(guān)復(fù)雜性問(wèn)題。該技術(shù)提供了一種支持傳統(tǒng)RS-232接口外設(shè)的簡(jiǎn)單及低成本的解決方案。圖1顯示小型PCB如何使用FTDI芯片來(lái)提供此種解決方案。 圖1：傳統(tǒng)RS-232 調(diào)制解調(diào)器連接到現(xiàn)代PC。 圖2：FT232R架構(gòu)框圖。 #include "stdafx.h" #include #include #include "ftd2xx.h" int main(int argc, char* argv[]) { FT_HANDLE fthandle; FT_STATUS res; LONG COMPORT; char COMx[5]; int n; DCB dcb; HANDLE hCommPort; BOOL fSuccess; /*********************************************************************** //Find the com port that has been assigned to your device. /***********************************************************************/ res = FT_Open(0, &fthandle); if(res != FT_OK){ printf("opening failed! with error %d\n", res); return 1; } res = FT_GetComPortNumber(fthandle,&COMPORT); if(res != FT_OK){ printf("get com port failed %d\n", res); return 1; } if (COMPORT == -1){ printf("no com port installed \n"); } else{ printf("com port number is %d\n", COMPORT); } FT_Close(fthandle); /********************************************************/ // Open the com port assigned to your device /********************************************************/ n = sprintf(COMx, "COM%d",COMPORT); hCommPort = CreateFile( COMx, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL ); if (hCommPort == INVALID_HANDLE_VALUE) { printf("Help - failed to open\n"); return(1); } printf("Hello World!\n"); /********************************************************/ // Configure the UART interface parameters /********************************************************/ fSuccess = GetCommState(hCommPort, &dcb); if (!fSuccess) { printf("GetCommStateFailed \n", GetLastError()); return (2); } //set parameters. dcb.BaudRate = 115200; dcb.ByteSize = 8; dcb.Parity = NOPARITY; dcb.StopBits = ONESTOPBIT; fSuccess = SetCommState(hCommPort, &dcb); if (!fSuccess) { printf("SetCommStateFailed \n", GetLastError()); return (3); } printf("Port configured \n"); /********************************************************/ // Writing data to the USB to UART converter /********************************************************/ DWORD dwwritten = 0, dwErr; char data_out[12] = "HELLO WORLD"; DWORD w_data_len = 12; fSuccess = WriteFile(hCommPort, &data_out, w_data_len, &dwwritten, NULL); if (!fSuccess) { dwErr = GetLastError(); printf("Write Failed \n", GetLastError()); return (4); } printf("bytes written = %d\n", dwwritten); /********************************************************/ //Reading data from the USB to UART converter /********************************************************/ char buf[256]; DWORD dwRead; memset(buf,0,256); if (ReadFile(hCommPort, buf, w_data_len, &dwRead, NULL)) { printf("data read = %s\n", buf); } /********************************************************/ //Closing the device at the end of the program /********************************************************/ CloseHandle(hCommPort); getchar(); return 0; } 圖3：基于VCP 驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用軟件參考代碼 PC上很容易實(shí)現(xiàn)USB。絕大多數(shù)針對(duì)臺(tái)式機(jī)或筆記本電腦的操作系統(tǒng)，包括Linux，現(xiàn)在都支持USB作為其標(biāo)準(zhǔn)配置。但是在嵌入式設(shè)備中，USB接口使用仍然由其是否很容易被嵌入式設(shè)備中的微控制器支持所決定。這就意味著要在微控制器上如集成UART，SPI和I2C接口一樣集成USB接口。這將使得微控制器變得更復(fù)雜也因此給設(shè)備集成制造商帶來(lái)成本的壓力。 然而，使用FTDI的USB接口芯片，嵌入式設(shè)備只需要使用微控制器上的UART接口與USB芯片進(jìn)行通信就可以實(shí)現(xiàn)USB接口的連接。如前所述，繁重的USB協(xié)議由FTDI器件中所集成的專用硬件和固件來(lái)負(fù)擔(dān)。因此現(xiàn)在通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的COM端口發(fā)送一些簡(jiǎn)單的指令，任何使用微控制器的嵌入式設(shè)備可以支持輕易的支持USB 。 |
