USB RS-232轉(zhuǎn)換卡設(shè)計(jì)

3 板卡性能測(cè)試方法及其結(jié)果

　　3.1 設(shè)備驅(qū)動(dòng)層通信功能測(cè)試

　　USB-RS 232轉(zhuǎn)換卡的性能需要借助可靠的工具來進(jìn)行測(cè)試。利用CH341芯片制造商提供的USB測(cè)試程序進(jìn)行調(diào)試，點(diǎn)擊搜索CH341串口，出現(xiàn)CH341的串口號(hào)為“COM3”的字樣(因?yàn)槟壳半娔X上已經(jīng)有兩個(gè)串口)，這說明USB-RS 232設(shè)備已經(jīng)成功連接到計(jì)算機(jī)上。

　　3.2 應(yīng)用層通信功能測(cè)試

　　本文利用具有RS 232接口的網(wǎng)絡(luò)型溫濕度傳感器來進(jìn)行測(cè)試，該傳感器通過本文研制的USB-RS 232轉(zhuǎn)換卡連接，該卡一端接傳感器，一端接計(jì)算機(jī)。在圖4下設(shè)置串口的端口號(hào)以及幀格式，保證傳感器與計(jì)算機(jī)的協(xié)議設(shè)置是一致的。設(shè)置好相關(guān)參數(shù)后，把傳感器接到轉(zhuǎn)換卡上，運(yùn)行傳感器測(cè)試程序后出現(xiàn)如圖5的畫面，經(jīng)長時(shí)間拷機(jī)后傳感器工作正常，這說明RS 232接口的外設(shè)(溫濕度傳感器)經(jīng)過USB-RS 232轉(zhuǎn)換卡可以在USB接口上使用，也說明該轉(zhuǎn)換卡實(shí)現(xiàn)了RS 232協(xié)議到USB協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

　　4 使用和調(diào)試中的關(guān)鍵問題

　　4.1 操作系統(tǒng)識(shí)剮不到轉(zhuǎn)換卡

　　USB-RS 232轉(zhuǎn)換卡是即插即用的USB設(shè)備，正在使用轉(zhuǎn)換卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，不可以將其物理斷開，必須在應(yīng)用程序關(guān)閉該串口后，轉(zhuǎn)換卡才可以從USB插座中拔出。如果在應(yīng)用程序使用轉(zhuǎn)換卡的過程中，轉(zhuǎn)換卡從USB插座中斷開，那么應(yīng)用程序應(yīng)該盡快關(guān)閉轉(zhuǎn)換卡并退出(關(guān)閉及退出可能需要數(shù)秒時(shí)間)。如果在轉(zhuǎn)換卡通信過程中發(fā)生錯(cuò)誤，極有可能是轉(zhuǎn)換卡已經(jīng)物理斷開，所以在檢測(cè)到錯(cuò)誤后建議關(guān)閉轉(zhuǎn)換卡，稍等2 s后再重新打開串口通信。采用設(shè)備事件通知的方法可以及時(shí)了解轉(zhuǎn)換卡的連接與斷開，從而使串口應(yīng)用程序能夠及時(shí)打開和關(guān)閉轉(zhuǎn)換卡。

　　4.2 傳輸數(shù)據(jù)丟失

　　如果通信波特率較高，建議設(shè)置較大的緩沖區(qū)，尤其在windows 98/ME下，線程調(diào)度能力和USB實(shí)時(shí)性都比Windows 2000/XP差，如果串口接收緩沖區(qū)較小，那么在通信波特率較高時(shí)，接收大量數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致串口緩沖區(qū)溢出而丟棄數(shù)據(jù)。由于底層的USB是將多個(gè)字節(jié)組成數(shù)據(jù)包后安插到各個(gè)1 ms幀中進(jìn)行傳輸?shù)?，所以有可能將串口收發(fā)的相鄰的兩個(gè)字節(jié)實(shí)際分割在兩個(gè)USB數(shù)據(jù)包，甚至兩個(gè)USB幀中，在最壞情況下這兩個(gè)字節(jié)在時(shí)間上有可能相隔1 ms甚至2 ms。

　　5 結(jié)語

　　本文詳細(xì)介紹了USB-RS 232轉(zhuǎn)換卡的設(shè)計(jì)原理，成功設(shè)計(jì)了以CH341T為例的USB-RS 232轉(zhuǎn)換卡。經(jīng)過調(diào)試和試用，轉(zhuǎn)換卡運(yùn)行正常，成功實(shí)現(xiàn)了RS 232接口設(shè)備與USB總線的數(shù)據(jù)傳輸。轉(zhuǎn)換卡體積小，成本低。使用方便，性能可靠，傳統(tǒng)的RS 232串口設(shè)備無需做任何改動(dòng)即可通過USB口使用。該轉(zhuǎn)換卡順應(yīng)市場(chǎng)需要，可以廣泛應(yīng)用在日常生活與生產(chǎn)實(shí)踐中，如：筆記本電腦(大多數(shù)新一代筆記本電腦往往沒有RS232的9針串口，卻有4個(gè)USB口)、Modem、數(shù)碼相機(jī)、條碼掃描器、刷卡器、磁卡讀寫器、手機(jī)傳輸線、掌上電腦、標(biāo)簽打印機(jī)、POS系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化控制機(jī)械、安全門禁系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集器等。通過USB-RS 232轉(zhuǎn)換卡，這些設(shè)備都能在RS 232串口和USB口之間非常容易地建立可靠的連接，通過利用USB接口即插即用和熱插拔的能力給這些RS 232串口設(shè)備提供非常容易使用的環(huán)境，并大大提高傳輸速率。