VB6．0環(huán)境下基于USB的虛擬串口通訊實(shí)現

摘要：以FTDI公司的FT232BL芯片為核心設計并實(shí)現了基于USB接口的計算機與單片機之間的虛擬串口通訊。單片機采用Philips公司P89系列單片機，完成數據的存儲。計算機在Windows環(huán)境下利用MSComm通訊控件實(shí)現上位機與下位機之間的數據傳輸。在此提出了PC機對虛擬串口的自動(dòng)識別方法，并提供了程序的源代碼。實(shí)驗結果表明，用虛擬串口實(shí)現計算機與單片機之間的USB通信，具有速度快，軟件實(shí)現簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：VB6．0；USB口；FT232BL；虛擬串口

0 引言
數據傳輸是現代通訊過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節，在數據傳輸過(guò)程中，不僅要求數據傳輸的準確率要高，而且要求速度快、連接方便。傳統的RS 232串口通訊和并口通訊都存在傳輸速度低、擴展性差、安裝麻煩等缺點(diǎn)，而基于USB接口的數據傳輸系統能夠較好地解決這些問(wèn)題。目前，USB接口以其傳輸速率高、即插即用、支持熱插拔等優(yōu)點(diǎn)，逐步成為PC機的標準接口。
本文中的數據傳輸系統采用了USB接口進(jìn)行上位機與下位機之間的數據通訊。下位機采用Philips公司P89系列單片機，完成數據的存儲。上位機通過(guò)VB6．0編程，實(shí)現上位機與下位機之間的數據傳輸。

1 數據傳輸系統的總體設計
系統的硬件部分主要包括2部分：上位機端和下位機端。上位機采用PC機或筆記本電腦，操作系統為Windows XP，實(shí)現上位機和下位機之間的數據傳輸、顯示、處理、存儲及查詢(xún)功能。系統的下位機采用philips公司P89系列單片機，完成數據的存儲。下位機為一個(gè)手持的數據存儲儀，由USB轉串口數據轉換模塊、TTL轉RS 422總線(xiàn)模塊、中央處理模塊、顯示模塊、存儲模塊、電源模塊等組成。上位機與下位機的連接利用PC機自帶的USB接口，原理框圖如圖1所示。

把數據記錄卡插入數據存儲儀內，可把卡內數據轉存到存儲模塊。數據存儲儀通過(guò)USB口與PC機連接，把所存數據傳輸到上位機，上位機對數據進(jìn)行顯示、處理及存儲。
系統采用FTDI公司的FT232BL芯片作為USB轉串口模塊，可以和單片機的內置串口直接連接，使單片機通過(guò)USB口和PC機通訊。芯片一方面可以接收從PC機發(fā)來(lái)的USB數據，并將其轉換為串行I／O數據格式發(fā)送給單片機串口；另一方面可把單片機從串口發(fā)出的數據轉換為USB的數據格式傳回PC機。與其他USB接口芯片相比，用FT232BL芯片進(jìn)行USB外設開(kāi)發(fā)，只需熟悉單片機編程及簡(jiǎn)單的VC或VB編程，而無(wú)需考慮固件設計以及驅動(dòng)程序的編寫(xiě)，從而能大大縮短USB外設產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。

2 硬件電路設計
2．1 FT232BL芯片簡(jiǎn)介
FT232BL內部結構如圖2所示，主要由USB收發(fā)器、串行接口引擎(SIE)、USB協(xié)議引擎、通用異步收發(fā)(UART)先進(jìn)先出(FIFO)控制器和通用異步收發(fā)(UART)轉換器等構成。USB收發(fā)器提供USB1．1／2．0全速物理接口到USB總線(xiàn)；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USB2．0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；通用異步收發(fā)(UART)先進(jìn)先出(FIFO)控制器處理收發(fā)通道緩沖與通用異步收發(fā)(UART)寄存器之間的數據傳遞。

通用異步收發(fā)器(UART)實(shí)現與單片機(如P89V51RD2)的串行接口，通過(guò)TXD，RXD，GND3根數據線(xiàn)分別與單片機的RXD，TXD，GND相連，完成與單片機的數據交換。FT232BL內含2個(gè)數據緩沖區，一個(gè)是128 B的發(fā)送緩沖區，另一個(gè)是384 B的接收緩沖區。它們均用于USB數據與串行I／O數據的交換緩沖區。
另外，FT232BL還包括1個(gè)內置的3．3 V穩壓器，1個(gè)6 MHz的振蕩器、8倍頻的時(shí)鐘倍頻器、USB鎖相環(huán)和電擦除只讀存儲器接口。