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电路设计->微机单片机电路图->接口电路图->嵌入式系统的USB虚拟串口设计

嵌入式系统的USB虚拟串口设计

作者:Lamborghini时间:2009-10-15浏览次数:3066

  引 言:

  现代嵌入式系统中,异步串行通信接口往往作为标准外设出现在单片机和嵌入式系统中。但是随着个人计算机通用外围设备越来越少地使用串口,串口正在逐渐从个人计算机特别是便携式电脑上消失。于是嵌入式开发人员常常发现自己新买来的计算机上没有串口,或者出现调试现场用户的计算机没有串口的尴尬局面。相反,现在的个人计算机普遍拥有4个以上的USB接口,能不能使用USB接口代替串口,完成PC机和嵌入式系统的通信呢?

  1 USB虚拟串口代替物理串口的可行性

  首先,越来越多带USB接口的器件涌现出来,如带USB接口的单片机,或独立的USB接口器件,而且这些器件的成本已经很接近于使用RS232电平转换芯片所带来的成本。

  其次,市场上也出现了一些USB接口转串口的芯片,这些芯片一头为串口,另一头为USB接口,在其内部完成串口到USB协议的转换。该芯片通过USB口连接到个人计算机后,在操作系统中表现为一个串口设备,这意味着USB接口对于传统的串口调试工具(HyperTerninal)和用户基于串口的应用程序是透明的,开发人员完全不用更改PC端的调试和应用程序。

  但是这些器件的USB类不属于标准的USB设备类,因此需要在Windows和Linux操作系统上安装额外的设备驱动。另外,由于不是操作系统自带的设备驱动,而且通信经过了由串口到串口,USB从设备到USB主机的多次转换,当调试遇到问题时常常无法确定是串口出了问题还是USB出了问题。因此,应该使嵌入式系统直接和PC通过USB总线接口连接(通过片上的USB接口或片外USB接口芯片),由单片机直接完成USB虚拟串口的协议转换。

  在USB标准子类中,有一类称之为CDC类,可以实现虚拟串口通信的协议,而且由于大部分



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