【正文】 控制管道。端 點 12等一般用作數(shù)據(jù)端點存放主機與設備間往來的數(shù)據(jù)。其中包括：傳輸方式、總線訪問、頻率、帶寬、端點號、數(shù)據(jù)包的最大容量等等。 端點：每一個 USB設備在主機看來就是一個端點的集合，主機只能通過端點與設備進行通訊，以使用設備的功能。Play）。 成都理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設計（論文） 9 第 3 章 USB USB 簡介 USB(Universal Serial Bus，通用串行總線 )是以 Intel 為主 ， 并有 Compaq, Microsoft, IBM,DEC, Northern Tele 以及日本 NEC 等共七家公司共同制定的串行接口標準 ， 1994 年 11 月制定了第一個草案 ， 1996 年 2 月公布了 USB 規(guī)范版本 。為了保證接收端能夠正確地區(qū)分數(shù)據(jù)流中的每個數(shù)據(jù)位，收發(fā)雙主必須通過某種方法建立起同步的時鐘。 （二） 同步傳輸 通常，同步傳輸是以數(shù)據(jù)塊為傳輸單位。 異步傳輸又稱為起止式異步通信方式，其優(yōu)點是簡單、可靠，適用于面向字符的、低速的異步通信場合。例如，電報碼成都理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設計（論文） 8 字符為 5 位、 ASCII 碼字符為 7 位、漢字碼則為 8 位。所謂異步傳輸是指字符與字符 (一個字符結束到下一個字符開始 )之間的時間間隔是可變的，并不需要嚴格地限制它們 的時間關系。發(fā)送端通過發(fā)送時鐘確定數(shù)據(jù)位的開始和結束，接收端需要在適當?shù)臅r間間隔對數(shù)據(jù)流進行采樣來正確的識別數(shù)據(jù)。全雙工方式無需進行方向的切換，因此，沒有切換操作所產生的時間延遲，這對那些不能有時間延誤的交互式應用（例如遠程監(jiān)測和控制系統(tǒng)）十分有利。 目前多數(shù)終端和串行接口都為半雙工方式提供了換向能力，也為全雙工方式成都理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設計（論文） 7 提供了兩條獨立的引腳。采用半雙工方式時，通信系統(tǒng)每一端的發(fā)送器和接收器，通過收 /發(fā)開關轉接到通信線上，進行方向的切換，因此，會產生時間延遲。雙工信道有時也將收、發(fā)信道分開，采用分離的線路或頻帶傳輸相反方向的信號，如回線傳輸。如果在任意時刻，信息既可由 A 傳到 B，又能由 B 傳 A，但只能由一個方向上的傳輸存在，稱為半雙工傳輸。 （ 8） 以計算機的字長，通常是 8位、 16 位或 32位為傳輸單位，一次傳送一個字長的數(shù)據(jù) 。 （ 4） 并行接口的數(shù)據(jù)傳輸率比串行接口快 8倍， 標準并口的數(shù)據(jù)傳輸率理論值為 1Mbps(兆比特 /秒 )。計算機或 PLC 各種內部總線就是以并行方式傳送數(shù)據(jù)的。 成都理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設計（論文） 5 圖 22 25 針和 9 針串行接口 （二） 并行通信 在計算機和終端之間的數(shù)據(jù)傳輸通常是靠電 纜或信道上的電流或電壓變化實現(xiàn)的。使用校驗位提供了一個基本的機制，以檢測已發(fā)送數(shù)據(jù)損壞，但不保證檢查數(shù)據(jù)本身的錯誤。波特率通常以每秒的位數(shù)（ bps）來計量。兩個發(fā)送方和接收器必須設置為相同的數(shù)據(jù)通信比特或正確的比特率。 一個串行設備一次發(fā)送和接收一 位數(shù)據(jù)， 有些設備因為在同一時間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，被稱為全雙工設備。 盡管相對較慢的傳輸速度遠低于并行端口，串行端口通信依然因為它簡單的設備和高的成本效益而是一個受歡迎的連接選項。顧名思義，一個串行端口發(fā)送和接收串行數(shù)據(jù)，一次一位數(shù)據(jù)。 （ 3）通信程序：一方面是單片機的程序，另一方面是 PC機的通信程序。本文所介紹的單片機和 PC 機的 USB 通信方法， 電路簡單，兼容性好，可移植性強，故可作為單片機同計算機的 USB通信模塊廣泛應用于工業(yè)和電子產品的開發(fā)中。 PC機具有強大的監(jiān)控和管理能力，而單片機則具有快速及靈和的控制特點，通過 PC機的 RS232串行接口與外部設備進行通信，是許多測控系統(tǒng)中常用的一種通信解決方案。基本的通信方式有并行通信和串行通信兩種。在現(xiàn)代工業(yè)控制中，通常采用計算機作為上位機與下層的實時控制與監(jiān)測設備進行通訊。 I PC 與單片機通過 USB 接口實 現(xiàn) 串行通信 摘 要 基于串口通訊的原理，分析和討論了計算機與單片機如何通過 USB 接口使用相關的通訊協(xié)議實現(xiàn)串行通信的。 關鍵字 ：計算機，單片機， USB， 串行通信 II PC and SCM realizing serial munication via a USB Abstract: Based on the principle of serial munication, this paper analyzes and discusses how puter and SCM via a USB munication protocol realized with related serial munication. This design mainly introduces how to use a puter and a singlechip microputer via the USB interface implementation serial munication. In this design singlechip microputer AT89C51, USB module CH375, software design, PC machine adopts the C programming language used interrupt mode, microcontroller finish data by sending and receiving, the program also use C language. Key words: Computer, MCU, USB, Serial munication III 目 錄 第 1 章 前 言 ........................................................................................................ 1 本課題研究的目的和背景 .......................................................................... 1 本課題研究的主要內容 ............................................................................. 2 第 2 章 串行通信基礎 ........................................................................................ 3 串口通信的基本知識 ................................................................................... 3 并行通信與串行通信 ....................................... 3 串行通信工作模式 .......................................... 6 異步傳輸 和同步傳輸 ........................................ 7 第 3 章 USB............................................................................................................. 9 USB 簡介 ...................................................................................................... 9 USB 設備 .................................................. 9 USB 的優(yōu)點 ............................................... 10 傳輸方式 ................................................. 11 USB 的總線協(xié)議 ........................................................................................ 12 總線拓撲結構 ............................................. 12 的物理層 .............................................. 13 總線協(xié)議 .............................................. 14 第四章 串口通信接口設計 ................................................................................ 23 設計選擇 ................................................................................................... 23 接口電路設計 ........................................................................................... 23 PC 機串行通信接口標準 RS232C............................. 23 串口通信的接收過程 ....................................... 25 USB 模塊 CH375............................................ 26 USB 接口的軟件設計 ....................................... 27 通信程序設計 ........................................................................................... 27 PC 機通信程序 ............................................ 28 IV AT8C951 單片機端的通信程序 ............................... 29 結 論 .................................................................................................................... 31 致 謝 .................................................................................................................... 32 參考文獻 ......