USB接口轉換器在門(mén)禁考勤系統中的應用

目前越來(lái)越多的公司已經(jīng)將門(mén)禁考勤做為一種自動(dòng)智能的企業(yè)信息管理方式。市場(chǎng)上大多門(mén)禁考勤設備采用RS232，RS422，RS485或USB等串行通信接口。

一般的IC卡門(mén)禁考勤系統也使用RS-232 接口與PC機通信.如果將USB技術(shù)應用于IC卡門(mén)禁考勤系統與PC機之間的數據通信,這樣,不僅能使IC卡門(mén)禁考勤設備具備USB通信的諸多優(yōu)點(diǎn),而且對PC機而言還可以節余1個(gè)RS-232串口為其它通信所用.

為了實(shí)現IC卡門(mén)禁考勤系統中RS-232-USB接口轉換器,需要1臺支持USB的主機,同時(shí)還要提供主機 上用于與外設通信的驅動(dòng),一般由操作系統提供.此外,還需開(kāi)發(fā)在主機上執行的客戶(hù)端應用程序. 在設備端,需要提供具有USB接口的主控制器芯片,以及編寫(xiě)主控制器上執行的USB通信代碼和用于 執行外設功能的相關(guān)代碼.

設備要求

主機必須能夠通過(guò)設備驅動(dòng)接收USB數據,并且使這些數據對處理這些請求的應用程序有效.在主 機中必須有一個(gè)驅動(dòng)負責處理USB傳輸、辨識設備、向USB設備收發(fā)數據;同時(shí),還需要有一個(gè)設備 驅動(dòng)-虛擬化串行口,仿效真實(shí)的串口.這個(gè)驅動(dòng)必須能夠像真實(shí)的串口接收和發(fā)送USB數據.

從應用的觀(guān)點(diǎn),設備驅動(dòng)必須能收發(fā)數據,可以通過(guò)使用一個(gè)虛擬化的串口或通過(guò)轉化為USB 數據 實(shí)現.微軟提供了一個(gè)叫作USB POS的設備驅動(dòng),它允許應用程序訪(fǎng)問(wèn)USB設備時(shí),好像它們連接到 標準串口上一樣.系統大致結構方框圖如下圖所示.

在定義即將使用的微控制器時(shí),必須說(shuō)明一些通信要求,如:通信速率、頻率、傳輸的數據量等.考 慮到IC卡門(mén)禁考勤系統有效的通信速率,可以把USB接口轉換器作為一個(gè)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.考慮到傳輸的數據量和傳輸的頻率, 此系統中使用中斷的 傳輸類(lèi)型.中斷傳輸可以在2個(gè)方向進(jìn)行,但不能同時(shí)進(jìn)行,這種類(lèi)型的傳輸要求在規定的時(shí)間里 完成相當大數據量的傳輸任務(wù).

　　對于轉換模塊,它可以用于PC機的數據收發(fā),操作系統提供了HID驅動(dòng), 允許使用中斷傳輸模式.對于低速設備的一個(gè)事務(wù),中斷傳輸最大的包容量是 8字節,如果需要發(fā)送大量的數據.則必須把 它分割為很多事務(wù).

　　轉換模塊要定義的另一個(gè)特性是所需端點(diǎn)數.如上所述, 端點(diǎn)是微控制器在USB通信過(guò)程中所用來(lái)發(fā)送和接收數據的緩沖區.此系統中,該轉換器定義了2個(gè)端點(diǎn)：一個(gè)端點(diǎn)(端點(diǎn)0)用來(lái)控制 傳輸,另一個(gè)端點(diǎn)是中斷輸入端點(diǎn),定義為發(fā)數據給PC機.

圖2為IC卡門(mén)禁考勤系統USB通信實(shí)現硬件方框原理圖.

一般串行口的有效波特率的范圍在300~19200 bps,我們按處于最大波特率19200 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,USB接口轉換對于改進(jìn)IC卡門(mén)禁考勤系統起到了非常大的作業(yè)，而目前深圳宇泰科技自主研發(fā)生產(chǎn)的各類(lèi)接口轉換器（rs232接口轉換器、rs485接口轉換器、rs232轉485轉換器）和光電隔離保護器在國內性?xún)r(jià)比很高。