基于USB 的無(wú)線(xiàn)傳輸系統設計與實(shí)現

　　2 系統的具體實(shí)現

　　2.1 USB2.0 接口轉串行接口的功能實(shí)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(jìn)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(jìn)行USB 和串口之間的協(xié)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(fā)送給外設，另一方面外設可通過(guò)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(dòng)完成，開(kāi)發(fā)者無(wú)須考慮固件的設計。FT232BM 內部主要由USB 收發(fā)器、串行接口引擎USB 協(xié)議引擎和先進(jìn)先出（FIFO）控制器等構成。USB 收發(fā)器提供USB1.1/2.0 的全速物理接口到USB 總線(xiàn)，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(lái)完成USB 數據流的位填充/位反填充，以及循環(huán)冗余校驗碼（CRC5/CRC16）的產(chǎn)生和檢錯，USB 協(xié)議引擎管理來(lái)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(fā)緩沖區間的數據轉換。FIFO 控制器實(shí)現與單片機（如AT89C51 等）的接口，主要通過(guò)2 根數據線(xiàn)P30 和P31 及讀寫(xiě)控制線(xiàn)來(lái)完成和單片機的數據交互。FT232BM 內含兩個(gè)FIFO 數據緩沖區，一個(gè)是128 字節的接收緩沖區，另一個(gè)是384 字節的發(fā)送緩沖區。

　　2.2 無(wú)線(xiàn)數據傳輸的實(shí)現

　　根據系統的設計，無(wú)線(xiàn)數據傳輸部分由無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊和無(wú)線(xiàn)接收模塊兩部分組成，無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊選用GDTX6，它具有功率大發(fā)射頻率穩定不受周邊溫度變化而改變等特點(diǎn)；無(wú)線(xiàn)接收模塊選用GD-R5B，它是VHF/UHF 超高頻無(wú)線(xiàn)數據傳送高品質(zhì)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?xún)r(jià)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。

　?。?）數據發(fā)送平臺的實(shí)現。

　　數據發(fā)送平臺工作原理如圖3 所示，是將PC 機產(chǎn)生的動(dòng)作數據通過(guò)USB 接口芯片接收到接收處理器內，然后由接收處理器進(jìn)行地址和數據的混編處理后，再送入無(wú)線(xiàn)數據發(fā)送處理器，最后把數據和地址一同通過(guò)處理器的串行通信口送入無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊將混合數據發(fā)送出去。

圖3 數據發(fā)送平臺電路。

　?。?）數據接收平臺的實(shí)現：

　　數據接收平臺工作原理如圖4 所示，是將發(fā)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(huì )不斷接收到由發(fā)送平臺發(fā)送過(guò)來(lái)的連接碼，這個(gè)連接碼在整個(gè)無(wú)線(xiàn)接收區域所有無(wú)線(xiàn)接收平臺都會(huì )接收到此連接碼，當發(fā)送平臺得到要發(fā)送的數據后，就會(huì )進(jìn)入數據傳送協(xié)議，接收平臺也會(huì )按照自編的接收協(xié)議來(lái)接收數據，當數據由無(wú)線(xiàn)接收模塊接收后通過(guò)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(jìn)行地址和數據分離后傳給接收平臺顯示處理器驅動(dòng)相應的LED 發(fā)光二極管。

圖4 數據接收平臺電路。