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188宝金博页面版: 精品论文_基于USB接口的51单片机与PC机通信的方法

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内容提示: - 55 - 基于 USB 接口的 51 单片机与 PC 机通信的方法 史迩冬,李清栋,周雪莉 (陕西理工学院,陕西 汉中 723000) 【摘 要】针对基于 R S- 232(DB- 9)串口的单片机同 PC 机通信中的一些问题,文章介绍了一种简单可行的实现基于 USB接口的单片机与 PC 机通信的方法,提供了基于 USB 接口的单片机同 PC 机的通信模块,编写了简单的串口测试程序,验证了电路的可行性。 【关键词】USB 接口;单片机;PC 机 【中图分类号】TP33 【文献标识码】A (一)串行通信介绍 1.串行通信的概念 1.串行通信的概念 串行通信分为异步和同步两种方式。在...

文档格式:PDF | 页数:3 | 浏览次数:40 | 上传日期:2011-11-27 00:10:05 | 文档星级:
- 55 - 基于 USB 接口的 51 单片机与 PC 机通信的方法 史迩冬,李清栋,周雪莉 (陕西理工学院,陕西 汉中 723000) 【摘 要】针对基于 R S- 232(DB- 9)串口的单片机同 PC 机通信中的一些问题,文章介绍了一种简单可行的实现基于 USB接口的单片机与 PC 机通信的方法,提供了基于 USB 接口的单片机同 PC 机的通信模块,编写了简单的串口测试程序,验证了电路的可行性。 【关键词】USB 接口;单片机;PC 机 【中图分类号】TP33 【文献标识码】A (一)串行通信介绍 1.串行通信的概念 1.串行通信的概念 串行通信分为异步和同步两种方式。在单片机中使用的串行通信都是异步方式。而异步通信采用的是异步传送格式,其字符格式如图 1 所示。数据发送和接收均将起始位和停止位作为开始和结束的标志。 在异步通信中, 起始位占用l位(低电平),用来表示字符开始。其后为 7 或 8 位的数据编码,第8 位通常作为奇偶校验位。共有 3 种可能,即奇校验、偶校验和无校验,可根据需要选定。最后为停止位(高电平)用来表示字符传送结束。上述字符格式通常作为一个串行。粑奁媾夹Q槲,即为常见的 10 位帧格式。 【文章编号】1008- 1151(2008)11- 0055- 02 图 1 串行通信帧格式示意图 2.串行通信的优点 2.串行通信的优点 与并行通信相比,串行通信有着明显的优势。 (1)串行通信只需要一条通信信道,电路简单,成本低廉,容易实现。而并行通信信道较多,电路复杂。 (2) 虽然串行通信的信道只有一条, 但是传输速率很快。由于并行通信的信道之间干扰较强,而且在产生数据错误后需要全部重发,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。并行通信对数据传输设备和接受设备的同步性要求很高,不利于计算机同外围设备的通信,因此计算机同外围设备的通信基本采用串行传输。 因此,当今的计算机系统在与外围设备连接时,几乎全部采用串行通信协议。 现在的计算机提供了各种各样的串口,他们支持不同的通信协议,有着不同的功能。目前计算机提供的串口有RS-232,RJ45,USB2.0 等。 3.PC 机同单片机通信存在的问题3.PC 机同单片机通信存在的问题 目前, 51 单片机同 PC 机的通信在大多数情况下仍然是使用 RS-232(DB-9)串口作为通信接口实现的。而随着 USB 接口技术的成熟和使用的普及,由于 USB 接口大有着一系列RS-232(DB-9)串口无法比拟的优点,RS-232(DB-9)串口正在逐步的为 USB 接口所替代。而在现在的大多数笔记本电脑中,出于节省物理空间和用处不大等原因,RS-232(DB-9)串口已不再设置, 这就约束了基于 RS-232(DB-9)串口与 PC 机联络的单片机设备的使用范围。 4.USB 接口同 RS-232(DB-9)串口的比较 4.USB 接口同 RS-232(DB-9)串口的比较 通过 USB 接口和 RS-232(DB-9)的比较,不难发现: (1)USB 接口支持即插即用和热插拔,而 RS-232(DB-9)串口不支持即插即用和热插拔,设备安装后需重启计算机方可使用。 (2)USB 接口的传输速率较快,可达 480Mbps(V2.0),而 RS-232(DB-9)串口的最高速率仅为 19200 波特。 (3) USB 接口占用体积较。 插拔方便; 而 RS-232(DB-9)串口的的插拔需要使用改锥,且在机箱后操作,比较麻烦。 综上可知,USB 接口取代 RS-232(DB-9)串口的趋势不可逆转。 (二) 基于 USB 接口的 51 单片机和 PC 机通信模块的设计 1.设计思路 1.设计思路 使用 USB-RS232 转接芯片实现 PC 机同单片机物理层的连接,通过编写单片机指令实现数据帧格式的匹配。 2.USB 转接芯片的选择 2.USB 转接芯片的选择 目前常用的 USB 转接芯片包括 PL2303,CH341,CP2101,FT232 等。在综合考虑了各方面因素后,CH341 成为了本次电路设计的首选芯片。 CH341 是南京沁恒电子公司生产的 USB 总线的转接芯片,通过 USB 总线提供异步串口, 打印口, 并口及常用的 2 线和 4线等同步串行端口。其特点有: (1)提供全速 USB 设备借口,兼容 USB2.0,外围设备只需要晶体和电容; (2) 可通过外部的低成本串行 EPROM 定义厂商 ID, 产品ID,序列号等; (3)成本低廉,可直接转换原串口外围设备; (4)采用 SOP-28 封装,串口应用还提供小型的 SSOP-20 封装。 2008 年第 11 期 大 众 科 技 No.11,2008(总第 111 期) DA ZHONG KE J I (Cumulatively No.111)【收稿日期】2008- 08- 15 【作者简介】史迩冬(1986-) ,男,陕西理工学院物理系在读生。

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