usb接口的基本知识与rs-232类似.ppt

第二课 串行通信宋维 串行通信的优点 1.只需要一条通信信道，电路简单，成本低廉，容易实现。并行通信通信信道较多，电路复杂。 2.速度快。并行通信由于信道之间的干扰强，而且在产生出错数据后需要全部重发，而串行通信在数据出错的情况下只需重发出错位，因此串行通信的速度要快于并行通信。 3.串行通信支持数据的异步传输，并行通信对数传设备和接收设备的同步性要求很高，不利于计算机同外围设备的通信。 因此计算机与外围设备的通信基本上采用串行传输。 串行通信接口 按电气标准及协议来分包括： RS-232-C、RS-422、RS485、USB，RJ45等。 RS-232-C、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。USB是近几年发展起来的新型接口标准，主要应用于高速数据传输领域。 RS-232-C 也称标准串口，是目前最常用的一种串行通讯接口。 它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、 调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标 准。 全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间 串行二进制数据交换接口技术标准”。传统的RS-232-C接口标准有22根线，采用标准25芯D型插头座。后来的PC上使用简化了的9芯D型插座。 现在的电脑一般有两个串行口：COM1和COM2。有很多手机数据线或者接收器件都采用COM口与计算机相连。 RS-422 为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。 RS-485 为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。 通用串行总线 Universal Serial Bus简称USB，是目前电脑上应用较广泛的接口规范，由Intel、Microsoft、Compaq、IBM、NEC、Northern Telcom等几家大厂商发起的新型外设接口标准。USB接口是电脑主板上的一种四针接口 。 速度快、连接简单、不需要外接电源，传输速度12Mbps，USB2.0可达480Mbps。 USB电缆还分屏蔽和非屏蔽两种，屏蔽电缆传输速度可达12Mbps。 通过串联方式最多可串接127个设备；支持即插即用和热插拔。 USB接口的基本知识 与RS-232类似，USB总线也是一种串行外围设备连接的总线形式，它是1995年由Microsoft、Compaq、IBM等公司联合制定的一种新的PC串行通信协议，从推出之日起就得到了各大厂商的广泛支持，得以不断完善和发展，目前 USB协议的必威体育精装版版本已经达到了2.0。USB总线作为一种新的串行总线，不仅在传输速度上得到了极大的提高，同时还具有接口简单、真正的即插即用、传输线供电、多设备级联等特性。USB总线的成功推出，对外设的接口产生了广泛的影响，目前使用USB总线接口的如键盘、鼠标、闪存、摄像头等外围设备在市场上已广泛存在。本节将系统地介绍USB总线开发的相关知识，帮助读者尽快熟悉USB开发流程。 USB接口的基本知识 USB 1.1与USB 2.0之间的差别 USB的应用 USB特点 USB主机 在任何USB系统中，只有一个主机。USB和主机系统的接口称为主机控制器，主机控制器可由硬件、固件和软件综合实现。根集线器是由主机系统整合的，用以提供更多的连接点。 USB的电气特性 USB物理特性 USB接口 USB物理特性 USB信号 差分信号技术 传统的传输方式大多使用一个临界值来分别来区分1和0。 差分信号技术最大的特点是：必须使用两条线路才能表达一个比特位，用两条线路传输信号的压差作为判断1还是0的依据。 系统设置 数据流种类 USB设备 USB主机 USB接口 嵌入MCU的USB控制器 CPU只需要访问一系列寄存器和存储器，便可实现USB口的数据传输，从而简化了程序的设计，并且供应商还提供许多范例电路和测试代码，使设计者从复杂的协议解释中得到解脱。一些基于通用MCU的USB控制器，采用研制人员所熟知的指令集，大大简化了编程的难度。如基于8051结构的USB控制器有：Intel公司的8X930A、8X931A；CYPRESS公司的EZ-USB等。此外，还有基于MITSUBISHI 740/7600/M