基于USB接口的機器人上下位機通信

PL-2301包括兩套獨立的USB控制單元。在握手信號的協(xié)調(diào)下，它們通過兩個FIFO緩沖器無阻塞地交換數(shù)據(jù)。PL-2301包含四個終端：缺省的控制終端（地址00H）、中斷終端（地址81H）、塊輸出終端（地址02H）、塊輸入終端（地址83H）。控制傳輸用于在主機列舉階段完成對PL-2301的配置及在兩臺主機通信時控制PL-2301的握手信號；中斷傳輸用于PL-2301定期（每毫秒一次）向主機報告握手信號的狀態(tài)；塊傳輸用于兩臺主機之間實時地交換數(shù)據(jù)。塊傳輸支持錯誤檢測，這對實時通信和控制很重要?？刂苽鬏敱淮_保擁有10%的USB總線帶寬，中斷傳輸和等時傳輸最多可以使用90%的帶寬，塊傳輸使用剩余的最大可用帶寬（最多95%）。當總線不太忙時，由于塊傳輸只有一個很小的協(xié)議頭（13字節(jié)），它是所有傳輸類型中最快的。為了確何教學機器人上下位機以最快的速度通信，滿足實時性要求，最好不要在USB總線上掛接過多的USB外設。

PL-2301除了能對USB標準請求做出反應外，還能對幾種廠商自定義的請求做出反應。自定義請求ClearQuickLinkFeature和SetQuickLinkFeature用于控制兩臺主機通信時PL-2301的握手信號。這些握手信號是：

（1）TX_RDY指示本地USB端口是否準備好傳輸數(shù)據(jù)的指示信號。

（2）S_EN掛起使能信號。置位后，PL-2301支持標準的USB掛起特性。

（3）RESET_O塊輸出管道的復位信號，用于出現(xiàn)錯誤時復位塊輸出通道。

（4）RESET_IN塊輸入管道的復位信號，用于出現(xiàn)錯誤時復位塊輸入管道。

（5）TX_REQ塊傳輸?shù)恼埱笮盘枴?P style="TEXT-INDENT: 30px">（6）TX_C塊傳輸完成的指示信號。

（7）PEER_E告訴對方本地端口是否連接好的指示信號。

在這幾個握手信號的協(xié)調(diào)下，上位機和下位機可以雙向通信。圖2是主機PC A向PC B傳輸數(shù)據(jù)的流程圖。這些底層的細節(jié)問題并不需要控制，由PL-2301的驅(qū)動程序完成。

3 軟件結(jié)構(gòu)

3.1 教學機器人軟件結(jié)構(gòu)

EDUROBOT-680-II型教學機器人控制系統(tǒng)的控制軟件包括下位機的底層控制軟件和上位機的上層控制軟件，它們通過USB端口通信。其軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示。