RS232接口转USB接口的通讯方法

RS232接口转USB接口的通讯方法

三、系统要求 为了实现IC卡门禁考勤系统中RS-232-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. 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.

2、设备要求

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.

图2为IC卡门禁考勤系统USB通信实现硬件方框原理图.

四、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.

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.

2、设备检测和列举

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、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.

RS-232-USB接口转换模块用于改进我们的IC卡门禁考勤系统,使用效果良好.

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