USB轉RS232通訊接口原理介紹

2、設備檢測和列舉

當1個(gè)USB人機接口類(lèi)（HID）設備第一次連接到總線(xiàn)，它將被總線(xiàn)供電但仍然非功能性等待1個(gè)總線(xiàn)復位。D-端的上拉電阻通知Hub連接上了新的設備，主機也同時(shí)知道了新連接的USB設備，并將它復位。緊跟輸入包之后，主機發(fā)送1個(gè)配置包，從缺省地址0處讀取設備描述符。讀到描述符后，主機將分配一個(gè)新的地址給設備，并繼續查詢(xún)關(guān)于設備描述、配置描述、人機報告描述的信息，設備將開(kāi)始對新分配的地址作出反應。根據從設備處返回的信息。主機知道了被設備支持的數據終端的數量，完成列舉過(guò)程。列舉結束后，Windows將把新的設備加入到控制面板的設備管理器中顯示。

為此，在微控制器中必須寫(xiě)入訪(fǎng)問(wèn)描述符的代碼，這樣便于對主機在列舉設備時(shí)發(fā)送的請求作出有效的辨識和響應。在設備方面需要創(chuàng )建一個(gè)INF文件，使Windows能夠辨識設備，并且為設備找到其驅動(dòng)。由于操作系統提供了簡(jiǎn)單的INF文件，因此，開(kāi)發(fā)中只需要編寫(xiě)寫(xiě)入到微控制器中的程序。

3、數據發(fā)送和接收過(guò)程

發(fā)送數據到門(mén)禁考勤系統是通過(guò)控制端點(diǎn)0中使用SetReport來(lái)完成的。主機先向門(mén)禁考勤系統請求發(fā)送數據，設備響應請求后，主機便開(kāi)始執行。當有數據到達設備的終端0時(shí)，將對設備產(chǎn)生一個(gè)中斷。此時(shí)相應的中斷服務(wù)程序便將數據復制到數據緩沖區。一旦進(jìn)入端點(diǎn)0的中斷服務(wù)程序，所有的中斷必須關(guān)閉，確保能夠正確地復制數據。

微處理器的數據緩沖區編程為可以接收64個(gè)字節，這個(gè)值是存放在設置包的包頭請求信息中。從主機處接收到的最大包大小，是根據它將發(fā)送給門(mén)禁考勤系統的最大數據量來(lái)決定的。

系統還使用了Put_command線(xiàn)程，通過(guò)1個(gè) I/O端口引腳，向門(mén)禁考勤系統串口發(fā)送數據。在執行此線(xiàn)程時(shí)，根據串口通信協(xié)議插入了起始位、停止位以及相應的延時(shí)。

從門(mén)禁考勤系統接收數據的過(guò)程是利用端點(diǎn)1完成的。端點(diǎn)1配置為1個(gè)中斷輸入端點(diǎn)，當有1個(gè)起始位到達引腳時(shí)，GPIO中斷必須打開(kāi)，并關(guān)閉所有其它類(lèi)型中斷。設計中通過(guò)使用1個(gè)Get_Serial線(xiàn)程來(lái)收集I/O引腳發(fā)出的串行數據，并把它存入數據緩沖區。同時(shí)該線(xiàn)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(gè)字節時(shí)，將接收緩沖區中的數據復制到終端1的緩沖區，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(lái)考慮。傳輸1個(gè)字符需要時(shí)間接近0.75ms；而1個(gè)輸入中斷大約每10 ms送1個(gè)8字節的數據包，因此設計1個(gè)128字節的快速數據緩沖區便可以保證不會(huì )丟失數據。

五、小結

以上USB規范描述了總線(xiàn)特性、協(xié)議定義、編程接口以及其它設計和構建系統時(shí)所要求的特性。RS-232-USB接口轉換模塊用于改進(jìn)我們的IC卡門(mén)禁考勤系統，使用效果良好。

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