USB转串口毕业设计doc1.doc

1 绪论 1.1 课题研究的意义 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。 随着计算机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显的重要。通信既包括计算机与外部设备之间，也包括计算机和计算机之间的信息交换。由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息，所用的传输线少，并且可以借助现成的电话网进行信息传送，因此，特别适合于远距离传输.对于那些与计算机相距不远的人－机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等，采用串行方式交换数据也很普遍。在实时控制和管理方面,采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中，各CPU之间的通信一般都是串行方式。所以串行接口是微机应用系统常用的接口。 USB自从1994年推出以来，逐渐得到了广泛的应用，现在的计算机都配备有USB接口。USB具有传输速度快，使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、手机等几乎所有的外部设备。正是由于USB的强大功能，使原来流行的RS-232接口逐渐退出了市场，现在很多新型的计算机甚至不带有串口。但是RS-232可以做很多USB无法进行的工作；而且目前尚有很多外围设备，如打印机，Modem，传真机仍是用串口连接的，计算机如果不带串口或者串口数量少就会给使用者带来极大的不便。所以设计出一种USB转RS232的设备是非常具有实用价值的，它可以满足某些没有串口或者串口数量少的计算机对串口通信的需求。 USB转RS232通信线可使你在串口和USB接口之间非常容易地建立可靠的连接，通过利用USB接口具有的即插即用和热插拔的功能给串口外围设备提供非常容易使用的环境。它的设计可以轻松实现USB接口到通用串口之间的转换，为没有串口的计算机提供快速的通道，而且其传输速率高达1Mbps以上。 1.2 本课题的国内外研究现状 串行接口（Serial port）又称“串口”，主要用于串行式逐位数据传输。常见的有一般电脑应用的RS-232（使用 25 针或 9 针连接器）和工业电脑应用的半双工RS-485与全双工RS-422。 1.2.1 RS-232介绍 目前RS-232 是PC 机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232 被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232 采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。RS-232 在1962 年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-232-C 是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS 是英文“推荐标准”的缩写，232 为标识号，C 表示修改次数。 RS-232-C 总线标准设有25 条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。RS-232-C 标准规定的数据传输速率为每秒 50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200 波特。RS-232-C 标准规定，驱动器允许有 2500pF 的电容负载，通信距离将受此电容限制，例如，采用 150pF/m 的通信电缆时，最大通信距离为 15m；若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是 RS-232 属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于 20m 以内的通信。 1.2.2 现有USB转RS232专用芯片介绍 随着新型的计算机的串口数量逐渐减少，用户对于USB转RS232通信线的要求也在不断的增加。许多芯片制造商陆续推出不同功能的USB转S232专用芯片，用来满足广大用户的需求。一下是现在市面上比较流行的几种USB转RS232专用芯片。 （1）PL2303芯片:台湾玖旺科技公司推出。兼容USB1.1规格；通信速率最高为1.5Mbps；内含USB1.1全双工收发器；支持RS232串行接口。 （2）CJS1015芯片：深圳金鑫电子科技公司推出。兼容USB 2.0规格；使用USB全速通信(12Mbps)；内含USB 2.0全双工收发器，48MHz晶振。 （3）FT232BM芯片：FTDI公司推出。同时兼容USB 2.0和USB 1.1规格；适合任意波特率的数据传输；内置EEPROM，可在线编程。 2 通信基本原理 2.1串行通信