時間:2011-10-14 09:46:16來源:xuliyuan
USB是一種協(xié)議總線,即主機與設備之間的通信需要遵循一系列約定。主機控制器初始化所有的數(shù)據(jù)傳輸。這種通信USB接口包括RS232接口,RS485接口適合于多種設備,而USB接口具有快速、即插即用、支持熱插拔的特點,因此在越來越多的產(chǎn)品中我們都能看見USB的影子。RS232是單個設備接入計算機時,常采用的一種接入方式,它的硬件實現(xiàn)比較簡單。那如何實現(xiàn)RS232接口轉(zhuǎn)USB接口的通信呢,我們以門禁系統(tǒng)為例來分析一下。
為了實現(xiàn)IC卡門禁考勤系統(tǒng)中RS232-USB的接口轉(zhuǎn)換,需要1臺支持USB的主機,同時還要提供主機上用于與外設通信的驅(qū)動,一般由操作系統(tǒng)提供。此外,還需開發(fā)在主機上執(zhí)行的客戶端應用程序。
主機必須能夠通過設備驅(qū)動接收USB數(shù)據(jù),并且使這些數(shù)據(jù)對處理這些請求的應用程序有效。在主機中必須有一個驅(qū)動負責處理USB傳輸、辨識設備、向USB設備收發(fā)數(shù)據(jù);同 時,還需要有一個設備驅(qū)動-虛擬化串行口,仿效真實的串口。這個驅(qū)動必須能夠像真實的串口接收和發(fā)送USB數(shù)據(jù)。
在定義即將使用的微控制器時,必須說明一些通信接口(RS232接口轉(zhuǎn)換器)要求,如:通信速率、頻率、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量等??紤]到IC卡門禁考勤系統(tǒng)有效的通信速率,可以把轉(zhuǎn)換器作為一個低速的設備使用,低速設備通信速度可以在10~100 Kb/s的范圍變化。考慮到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和傳輸?shù)念l率, 此系統(tǒng)中使用中斷的傳輸類型。中斷傳輸可以在2個方向進行,但不能同時進行,這種類型的傳輸要求在規(guī)定的時間里完成相當大數(shù)據(jù)量的傳輸任務。
從門禁考勤系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)的過程是利用端點1完成的。端點1配置為1個中斷輸入端點,當有1個起始位到達引腳時,GPIO中斷必須打開,并關閉所有其它類型中斷。 設計中通過使用1個Get_Serial線程來收集I/O引腳發(fā)出的串行數(shù)據(jù),并把它存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。 同時該線程負責檢驗接收到的起始位和停止位的正確性。當收到8個字節(jié)時,將接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)復制到終端1的緩沖區(qū),并且允許微處理器響應中斷輸入請求。
考慮到一般串行口的有效波特率的范圍在300~19 200 bps, 我們按處于最大波特率19 200 bps 的情況來考慮, 傳輸1個字符需要時間接近0.75 ms;而1個輸入中斷大約每10 ms送1個8字節(jié)的數(shù)據(jù)包,因此,設計1個128字節(jié)的快速數(shù)據(jù)緩沖區(qū)便可以保證不會丟失數(shù)據(jù)。因此在選擇相關的接口產(chǎn)品(USB接口轉(zhuǎn)換器、R485接口轉(zhuǎn)換器)是非常重要的。
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