做创意美食的视频网站有哪些,有哪些做兼职的设计网站有哪些工作内容,服装企业营销网站建设,国家企业公示信息系统全国RS232接口转USB接口的通信方法#xff1a; USB作为一种新的PC机互连协议#xff0c;使外设到计算机的连接更加高效、便利。这种接口适合于多种设备#xff0c;不仅具有快速、即插即用、支持热插拔的特点#xff0c;还能同时连接多达127个设备#xff0c;解决了如资源冲突、… RS232接口转USB接口的通信方法 USB作为一种新的PC机互连协议使外设到计算机的连接更加高效、便利。这种接口适合于多种设备不仅具有快速、即插即用、支持热插拔的特点还能同时连接多达127个设备解决了如资源冲突、中断请求IRQs和直接数据通道DMAs等问题。因此,越来越多的开发者欲在自己的产品中使用这种标准接口。而RS232是单个设备接入计算机时常采用的一种接入方式其硬件实现简单 因此在传统的设备中有很多采用了这种通信方式。 一般的IC卡门禁考勤系统也使用RS232接口与PC机通信。如果将USB技术应用于IC卡门禁考勤系统与PC机之间的数据通信这样不仅能使IC卡门禁考勤设备具备USB通信的诸多优点而且对PC机而言还可以节余1个RS232串口为其它通信所用。 1 USB系统概述 USB规范描述了总线特性、协议定义、编程接口以及其它设计和构建系统时所要求的特性。USB是一种主从总线工作时USB主机处于主模式设备处于从模式。USB系统所需要的唯一的系统资源是USB系统软件所使用的内存空间、USB主控制器所使用的内存地址空间I/O地址空间和中断请求IRQ线。USB设备可以是功能性的如显示器、鼠标或者集线器之类。它们可以作低速或者高速设备实现。低速设备最大速率限制在1.5 Mb/s每一个设备有一些专有寄存器也就是端点endpoint。在进行数据交换时可以通过设备驱动间接访问它。每一个端点支持几种特殊的传输类型并且有一个唯一的地址和传输方向。不同的是端点0仅用作控制传输并且其传输可以是双向的。 系统上电后USB主机负责检测设备的连接与拆除、初始化设备的列举过程并根据设备描述表安装设备驱动后自动重新配置系统收集每个设备的状态信息。设备描述表标识了设备的属性、特征并描述了设备的通信要求。USB主机根据这些信息配置设备、查找驱动并且与设备通信。 典型的USB数据传输是由设备驱动开始的当它需要与设备通信时设备驱动提供内存缓冲区用来存放设备收到或者即将发送的数据。USB驱动提供USB设备驱动和USB主控制器之间的接口并将传输请求转化为USB事务转化时需要与带宽要求及协议结构保持一致。某些传输是由大块数据构成的这时需要先将它划分为几个事物再进行传输。 具有相似功能的设备可以组成一类这样便于分享共有的特性和使用共同的设备驱动程序。每个类可以定义其自己的描述符如HID类描述符和 Report描述符。HID类是由人控制计算机系统的设备组成的它定义了一个描述HID设备的结构并且表明了设备的通信要求。HID设备描述符必须支持端点输入中断固件也必须包括一个报告描述符表明接收和发送数据的格式。在IC卡门禁考勤系统引入RS232到USB的接口转换模块后从系统所具有的特性来看应该属于HID设备。因此两种特殊的HID类请求必须被支持SetReport和GetReport 。这些请求使设备能接收和发送一般的设备信息给主机。在没有中断输出终端时SetReport是主机发送数据给HID设备的唯一方式。 2 系统要求 为了实现IC卡门禁考勤系统中RS232-USB的接口转换需要1台支持USB的主机同时还要提供主机上用于与外设通信的驱动一般由操作系统提供。此外还需开发在主机上执行的客户端应用程序。在设备端需要提供具有USB接口的主控制器芯片以及编写主控制器上执行的USB通信代码和用于执行外设功能的相关代码。 2.1 主机要求 主机必须能够通过设备驱动接收USB数据并且使这些数据对处理这些请求的应用程序有效。在主机中必须有一个驱动负责处理USB传输、辨识设备、向USB设备收发数据同时还需要有一个设备驱动-虚拟化串行口仿效真实的串口。这个驱动必须能够像真实的串口接收和发送USB数据。 从应用的观点设备驱动必须能收发数据可以通过使用一个虚拟化的串口或通过转化为USB 数据实现。微软提供了一个叫作USB POS的设备驱动它允许应用程序访问USB设备时好像它们连接到标准串口上一样。系统大致结构方框图如图1所示。 设备要求 在定义即将使用的微控制器时必须说明一些通信要求如通信速率、频率、传输的数据量等。考虑到IC卡门禁考勤系统有效的通信速率可以把转换器作为一个低速的设备使用低速设备通信速度可以在10~100 Kb/s的范围变化。考虑到传输的数据量和传输的频率 此系统中使用中断的传输类型。中断传输可以在2个方向进行但不能同时进行,这种类型的传输要求在规定的时间里完成相当大数据量的传输任务。 对于转换模块它可以用于PC机的数据收发操作系统提供了HID驱动 允许使用中断传输模式。对于低速设备的一个事务中断传输最大的包容量是 8字节如果需要发送大量的数据则必须把它分割为很多事务。 转换模块要定义的另一个特性是所需端点数。如上所述 端点是微控制器在USB通信过程中所用来发送和接收数据的缓冲区。此系统中该转换器定义了2个端点一个端点端点0用来控制传输另一个端点是中断输入端点定义为发数据给PC机。 根据以上要求通过研究比较现有的微控制器考虑到如内存空间、价格和开发包等因素我们选用Cypress家族的一种8位RISC微控制器CY7C634XX/5XX。 它使用哈佛总线结构是对较高 I/O要求的低速应用设备的低价解决方案。 图2为IC卡门禁考勤系统USB通信实现硬件方框原理图。 软件设计和执行 系统软件由6部分组成定义描述符、设备检测和列举、端点中断服务程序、USB数据交换模块、串行口数据交换模块、USB/Serial模块接口。 下面简要描述其中部分模块程序的功能和实现思想。 3.1 描述符定义 描述符是数据结果或信息的格式化块,它可以使主机知道这个设备。每个描述符包含了这个设备整体的信息或者某个元素的信息。所有的USB外设必须响应对标准的USB描述符的请求。 该系统中使用了1个接口和2个终端(控制和中断输入)。由于受Win98的限制还不能使用中断输出终端,因此为了解决这个问题我们通过在端点0中使用SetReport传输PC机欲送往IC卡门禁考勤设备的数据。 数据接收是在Output Reports中完成的。它根据送往IC卡门禁考勤设备最大的数据量系统定义为16K个8位域。发送数据给主机是在输入报告中完成的它是8K个8位域。 3.2 设备检测和列举 当1个USB 人机接口类HID设备第一次连接到总线 它将被总线供电但仍然非功能性等待1个总线复位。D-端的上拉电阻通知Hub连接上了新的设备主机也同时知道了新连接的USB设备并将它复位。紧跟输入包之后主机发送1个配置包从缺省地址0处读取设备描述符。读到描述符后主机将分配一个新的地址给设备并继续查询关于设备描述、配置描述、人机报告描述的信息设备将开始对新分配的地址作出反应。根据从设备处返回的信息主机知道了被设备支持的数据终端的数量完成列举过程。列举结束后Windows将把新的设备加入到控制面板的设备管理器中显示。 为此在微控制器中必须写入访问描述符的代码这样便于对主机在列举设备时发送的请求作出有效的辨识和响应。在设备方面需要创建一个INF文件使Windows能够辨识设备并且为设备找到其驱动。由于操作系统提供了简单的INF文件因此开发中只需要编写写入到微控制器中的程序。 3.3 数据发送和接收过程 发送数据到门禁考勤系统是通过控制端点0中使用SetReport来完成的。主机先向门禁考勤系统请求发送数据设备响应请求后主机便开始执行。 当有数据到达设备的终端0时将对设备产生一个中断。此时相应的中断服务程序便将数据复制到数据缓冲区。 一旦进入端点0的中断服务程序所有的中断必须关闭确保能够正确地复制数据。 微处理器的数据缓冲区编程为可以接收64个字节这个值是存放在设置包的包头请求信息中。从主机处接收到的最大包大小是根据它将发送给门禁考勤系统的最大数据量来决定的。 系统还使用了Put_command线程通过1个 I/O端口引脚向门禁考勤系统串口发送数据。在执行此线程时根据串口通信协议插入了起始位、停止位以及相应的延时。 从门禁考勤系统接收数据的过程是利用端点1完成的。端点1配置为1个中断输入端点当有1个起始位到达引脚时GPIO中断必须打开并关闭所有其它类型中断。 设计中通过使用1个Get_Serial线程来收集I/O引脚发出的串行数据并把它存入数据缓冲区。 同时该线程负责检验接收到的起始位和停止位的正确性。当收到8个字节时将接收缓冲区中的数据复制到终端1的缓冲区并且允许微处理器响应中断输入请求。 考虑到一般串行口的有效波特率的范围在300~19 200 bps 我们按处于最大波特率19 200 bps 的情况来考虑, 传输1个字符需要时间接近0.75 ms而1个输入中断大约每10 ms送1个8字节的数据包,因此设计1个128字节的快速数据缓冲区便可以保证不会丢失数据。
