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三种方式解决USB接口与串口设备之间互连问题

时间:02-01 来源:互联网 点击:

有的缺点。现有系统实现方案不需要改变,硬件也无需修改,只需将串行接口与设备的现有串行接口相对应即可。通过设计自身接口,还可针对诸如RS-232、RS-422、RS-485、LVDS等具体的应用需求优化线路驱动器或收发器。大多数商用接口都局限于RS-232,且不能用于其它串行接口。

  同样,主机应用软件也不需要任何更改。唯一的潜在问题就是应用是否会映射至不同的COM口,或其是否会一直映射至特定的COM口。如果它一直映射至特定的COM端口,则我们建议改变软件,让最终用户来修改COM端口映射。由于上述方法确实在计算机上创建了新的VCP,因此要为产品提供VCP驱动程序。通过设计并构建自己的接口而不是使用现有接口,可使设备具有根据具体应用需求定制驱动程序的能力,这将实现更好的功能,并在最终设备与接口间实现更好的兼容性。

  上述方法的另一优势在于能够让一种终端设备盒既用于带传统接口的PC,又可用于新型无传统接口PC,它最大的劣势在于总体实施成本。如果根据每个单元来分摊开发成本,并加到外部接口实际BOM成本中,那么这很可能是总体实施成本最高的一种方法。

嵌入式桥接

  嵌入式桥接方法将接口放置于终端设备线路板上,基本属于外部接口的板级实现方式。将USB至串行口桥接嵌入到“盒”中,尽管它仍是VCP连接但看上去却像是本机USB器件(图2)。

  对系统处理器与主机PC而言它看上去像VCP,就像专用外部接口,所以软件所需更改极小,任何改变都应与专用外部接口一样。

  通过将桥接器件置于板上,不但可以大大节约单位器件成本,还能避免与外部接口附件相关的诸如印刷电路板、机箱或封装、连接器等硬件方面的费用,此外还可通过将桥接器件置于板上节省电子元器件。桥接器件与系统处理器或微控制器之间不再需要任何诸如RS-232、RS-422、RS-485等串行线缆收发器。显然,具有系统处理器的板级桥接器要求更改线路板布局,但即使将开发成本一起分摊到产品使用寿命中,它很可能仍然是成本最低的实施方案。此方法的总开发成本低于整个系统再设计的成本,单位成本也低于任何一种外部接口方法。

选择新型驱动程序

  所有USB至串行端口桥接法的共同问题是需要新的虚拟COM口驱动程序,这种过滤器驱动程序将用户应用程序生成的COM命令转换为桥接器件在USB端口上接收的USB协议,桥接器件随后负责将上述USB命令转换回串行命令,驱动程序使USB器件对操作系统(OS)看起来像是COM口器件。

  这会使得用户忽略实际是通过USB连接进行通信这一事实,而为应用软件给出标准的COM口通信指令。设计人员如不希望对应用软件及系统透明,就无需VCP过滤器驱动程序。如果可以接受上面任何一项更改,系统重新设计中给出的方法(本机驱动程序)则可作为一种专用方法,不可用于市面上现有的接口。

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