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摘要：USB的實(shí)現(xiàn)越來(lái)越簡(jiǎn)單。本應(yīng)用筆記幫助設(shè)計(jì)人員利用他們所熟悉的MAX3100 UART的UART幀，連續(xù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，從而簡(jiǎn)化USB設(shè)計(jì)。UART至USB轉(zhuǎn)換IC和操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)可以解決復(fù)雜的USB通信問(wèn)題。本應(yīng)用筆記介紹了利用MAX3100通過(guò)USB發(fā)送、接收數(shù)據(jù)所需的軟件和硬件。
通用串行總線(USB)具有簡(jiǎn)單、可靠，通信速度高等特點(diǎn)，被廣泛用來(lái)替代標(biāo)準(zhǔn)串口，連接設(shè)備與PC機(jī)。雖然USB簡(jiǎn)化了用戶連接，卻給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了更大挑戰(zhàn)。很多設(shè)計(jì)人員繼續(xù)使用具有標(biāo)準(zhǔn)串口的UART，等待能夠簡(jiǎn)化USB通信的產(chǎn)品出現(xiàn)。值得慶幸的是目前已經(jīng)找到有效的解決方案。使用MAX3100和UART至USB轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)USB連接。設(shè)計(jì)人員利用熟悉的MAX3100 UART的UART幀，由UART至USB轉(zhuǎn)換IC和操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器處理復(fù)雜的USB通信。
MAX3100是首款針對(duì)微控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的UART。其SPI?/QSPI?兼容接口使得MAX3100能夠用于絕大多數(shù)微控制器。SPI/QSPI接口是比較理想的選擇，原因在于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，采用片內(nèi)SPI/QSPI外設(shè)或4個(gè)GPIO即可實(shí)現(xiàn)。MAX3100支持4.2MHz的SPI數(shù)據(jù)速率，其UART支持高達(dá)230kBd的波特率。
本應(yīng)用筆記幫助設(shè)計(jì)人員使用標(biāo)準(zhǔn)的UART數(shù)據(jù)幀，連續(xù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，從而簡(jiǎn)化了USB設(shè)計(jì)。以下介紹了用MAX3100通過(guò)USB發(fā)送、接收數(shù)據(jù)時(shí)所需要的軟件和硬件。
大圖
圖1. MAX3100應(yīng)用原理圖
下載
清單1是PIC16F84通過(guò)SPI與MAX3100接口的匯編例程。
匯編程序連續(xù)發(fā)送以下消息：
“THE QUICK BROWN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG”。
MAX3100通過(guò)SPI接收這些數(shù)據(jù)，以標(biāo)準(zhǔn)UART幀向FT232BM連續(xù)發(fā)送相同的消息，速率為230kBd。FT232BM把UART幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成USB兼容格式，這樣，PC使用USB虛擬COM口很容易接收到這些數(shù)據(jù)。
當(dāng)有效的USB串行電纜第一次插入圖1電路時(shí)，PC必須安裝了USB虛擬COM口驅(qū)動(dòng)程序。由于整個(gè)電路由USB口供電，因此，電路板并不需要作用電源。請(qǐng)將表1列出的壓縮文件復(fù)制到計(jì)算機(jī)硬盤?？梢园褖嚎s文件復(fù)制到C盤子目錄：C:3100appnote。請(qǐng)按照以下步驟成功安裝虛擬COM口驅(qū)動(dòng)。
以下操作步驟需要下載：
第1步：電路板插入有效的USB串行電纜后，將會(huì)看到以下顯示信息。按下Next >按鈕。
第2步：第二屏出現(xiàn)時(shí)，按下Next >按鈕，為器件搜索最佳驅(qū)動(dòng)程序。
第3步：第三屏出現(xiàn)時(shí)，按下Browse按鈕，找到放置壓縮文件R9012134.ZIP的位置。例如，C:3100appnote。按下Next >按鈕，開(kāi)始搜索。
第4步：出現(xiàn)下一屏，找到FTDIBUS.INF驅(qū)動(dòng)文件后，按下Next >按鈕。
第5步：最后一屏出現(xiàn)后，按下Finish按鈕，完成安裝過(guò)程。
第6步：通過(guò)查看System Properties | Device Manager | Ports中的Device Manager標(biāo)簽的端口部分，確定正確安裝了USB虛擬COM端口。
一旦裝好了USB虛擬COM口驅(qū)動(dòng)，所有標(biāo)準(zhǔn)串口PC的通信程序都可以利用虛擬COM口(而非典型的硬件COM口)通過(guò)USB發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。很多硬件COM口的通信速率限制在115kBd，而用于仿真硬件COM端口的軟件虛擬COM口能夠支持高達(dá)921kBd的波特率。
背景
自從IBM最初的PC機(jī)主板采用Intel 8250 UART開(kāi)始，UART (通用異步收發(fā)器)便成為標(biāo)準(zhǔn)串口的成幀器件。多年以后，由于UART可靠，并且操作簡(jiǎn)便，仍在廣泛應(yīng)用。通用串行總線(USB)具有簡(jiǎn)單、可靠，通信速度高等特點(diǎn)，被廣泛用來(lái)替代標(biāo)準(zhǔn)串口，連接設(shè)備與PC機(jī)。雖然USB簡(jiǎn)化了用戶連接，卻給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了更大挑戰(zhàn)。很多設(shè)計(jì)人員繼續(xù)使用具有標(biāo)準(zhǔn)串口的UART，等待能夠簡(jiǎn)化USB通信的產(chǎn)品出現(xiàn)。值得慶幸的是目前已經(jīng)找到有效的解決方案。使用MAX3100和UART至USB轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)USB連接。設(shè)計(jì)人員利用熟悉的MAX3100 UART的UART幀，由UART至USB轉(zhuǎn)換IC和操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器處理復(fù)雜的USB通信。
MAX3100是首款針對(duì)微控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的UART。其SPI?/QSPI?兼容接口使得MAX3100能夠用于絕大多數(shù)微控制器。SPI/QSPI接口是比較理想的選擇，原因在于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，采用片內(nèi)SPI/QSPI外設(shè)或4個(gè)GPIO即可實(shí)現(xiàn)。MAX3100支持4.2MHz的SPI數(shù)據(jù)速率，其UART支持高達(dá)230kBd的波特率。
本應(yīng)用筆記幫助設(shè)計(jì)人員使用標(biāo)準(zhǔn)的UART數(shù)據(jù)幀，連續(xù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，從而簡(jiǎn)化了USB設(shè)計(jì)。以下介紹了用MAX3100通過(guò)USB發(fā)送、接收數(shù)據(jù)時(shí)所需要的軟件和硬件。
基于UART的USB設(shè)計(jì)
圖1所示應(yīng)用電路包括MAX3100 UART、FT232BM UART至USB轉(zhuǎn)換器、93C46串行EEPROM和PIC16F84微控制器。由于PIC16F84沒(méi)有內(nèi)部USB或UART外設(shè)，MAX3100提供了一個(gè)很好的UART外設(shè)。在清單1程序中，PIC16F84通過(guò)SPI實(shí)現(xiàn)與MAX3100的連接。大圖
圖1. MAX3100應(yīng)用原理圖
下載
清單1是PIC16F84通過(guò)SPI與MAX3100接口的匯編例程。
匯編程序連續(xù)發(fā)送以下消息：
“THE QUICK BROWN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG”。
MAX3100通過(guò)SPI接收這些數(shù)據(jù)，以標(biāo)準(zhǔn)UART幀向FT232BM連續(xù)發(fā)送相同的消息，速率為230kBd。FT232BM把UART幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成USB兼容格式，這樣，PC使用USB虛擬COM口很容易接收到這些數(shù)據(jù)。
當(dāng)有效的USB串行電纜第一次插入圖1電路時(shí)，PC必須安裝了USB虛擬COM口驅(qū)動(dòng)程序。由于整個(gè)電路由USB口供電，因此，電路板并不需要作用電源。請(qǐng)將表1列出的壓縮文件復(fù)制到計(jì)算機(jī)硬盤?？梢园褖嚎s文件復(fù)制到C盤子目錄：C:3100appnote。請(qǐng)按照以下步驟成功安裝虛擬COM口驅(qū)動(dòng)。
以下操作步驟需要下載：
- R9012134.zip
| Description | Filename |
| Win98/2000 Virtual COM port driver | R9012134.ZIP |
第1步：電路板插入有效的USB串行電纜后，將會(huì)看到以下顯示信息。按下Next >按鈕。
第2步：第二屏出現(xiàn)時(shí)，按下Next >按鈕，為器件搜索最佳驅(qū)動(dòng)程序。
第3步：第三屏出現(xiàn)時(shí)，按下Browse按鈕，找到放置壓縮文件R9012134.ZIP的位置。例如，C:3100appnote。按下Next >按鈕，開(kāi)始搜索。
第4步：出現(xiàn)下一屏，找到FTDIBUS.INF驅(qū)動(dòng)文件后，按下Next >按鈕。
第5步：最后一屏出現(xiàn)后，按下Finish按鈕，完成安裝過(guò)程。
第6步：通過(guò)查看System Properties | Device Manager | Ports中的Device Manager標(biāo)簽的端口部分，確定正確安裝了USB虛擬COM端口。
一旦裝好了USB虛擬COM口驅(qū)動(dòng)，所有標(biāo)準(zhǔn)串口PC的通信程序都可以利用虛擬COM口(而非典型的硬件COM口)通過(guò)USB發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。很多硬件COM口的通信速率限制在115kBd，而用于仿真硬件COM端口的軟件虛擬COM口能夠支持高達(dá)921kBd的波特率。
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