【正文】 在此，也對他們表示衷心感謝。本設(shè)計方案在實際運行過程中，簡單方便，穩(wěn)定可靠，較好地解決了上位機與下位機之間的通信問題。而且無需編寫復(fù)雜的 USB 驅(qū)動程序，利用其動態(tài)鏈接庫即可實現(xiàn)多通道 USB 接口與 PC 機通信。 outportb( 0x3f8, c1) 。 / * 初始化 * / outportb( 0x3f8, 0x30) 。統(tǒng)一采用數(shù)據(jù)加應(yīng)答方式進行通信，所有的通信都由計算機應(yīng)用層發(fā)起，然后以接收到單片機的應(yīng)答結(jié)束。 成都理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 如果單片機晶振用的不正確，會對串口接受產(chǎn)生誤碼。 （ 4）再隔 16 個接收時鐘，對輸入信號檢測一次，把對應(yīng)的值作為 D1 位數(shù)據(jù) ， 直到全部數(shù)據(jù)位都輸入。 成都理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 （ 3）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，這 種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。 RS 232C 標準規(guī)定在碼元畸變小于 4% 的情況下 , 傳輸電纜長度應(yīng)為 15m, 其實這個 4%的碼元畸變是很保守的 ,在實際應(yīng)用中 , 約有 99% 的用戶是按碼元畸變 0%~ 20% 的范圍工作的 , 所以實際使用中最大距離會超過 15m。要實現(xiàn)這樣的功能 , 就涉及到 PC 機與單片機之間的通信問題。 六． 錯誤 檢驗與恢復(fù) USB 具有檢查錯誤的能力 ， 并且可以根據(jù)傳輸類型的要求進行相應(yīng)的處理 。 圖 是一次低速的輸 入操作 ， 主機發(fā)送令牌與應(yīng)答包并且接收了一個數(shù)據(jù)包 。 在總線傳輸?shù)拈_始 ， 發(fā)送者與接收者的序列位必須一致 ， 這是由控制命令來實現(xiàn)的 。 圖 控制操作讀寫過程 中斷操作 (interrupt transaction): 中斷操作只有輸入這一個方向 ， 具體格式與批操作的輸入情形類似圖 。 圖 PID 數(shù)據(jù)格式 Handshake包有三種類型 ： (1)確認包 ACK： 表明數(shù)據(jù)接收成功 。 主機以一定的速率 (1ms177。 數(shù)據(jù)域 (Data Field):范圍是 01023 字節(jié) ， 而且必須是整數(shù)個字節(jié) 。 一旦外設(shè)被復(fù)位或上電 ， 外設(shè)的地址被缺省為 0， 這時必須在主機枚舉過程中被賦予一個獨一的地址 。 標識域 (Packet Identifier Field)： 對于每個包 ， PID都是緊跟著 SYNC 的 ，PID 指明了包的類型及其格式 。 插頭與插座有兩個系列分別為 A 和 B， 系列 A用于基本固定的外圍設(shè)備 ， 而系列 B用于經(jīng)常拔插的設(shè)備 ， 這兩個系列是不能互換的 。 USB通過一個四線電纜來傳輸信號與電源 ， 如圖 圖 USB 電纜定義 其中 D+和 D是一對差模的信號 線 ， 而 VBus和 GND則提供了 +5V的電源 ， 它可以給一些設(shè)備 (包括 Hub)供電 ， 當然要有一定的條件限制 。 在完成了系統(tǒng)的配置信息和連接之后 ，USB的 host就對不同的傳輸點和傳輸方式做一個統(tǒng)籌安排 ， 用來適應(yīng)整個的 USB 的帶寬 。 (interrupt)方式 ： 傳輸中斷方式傳輸主要用于定時查詢設(shè)備是否有成都理工大學 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 中斷數(shù)據(jù)要傳輸 ， 設(shè)備的端點模式器的結(jié)構(gòu)決定了它的查詢頻率 ， 從 1 到 255ms 之間 ， 這種傳輸方式典型的應(yīng)用在少量的分散的 ， 不可預(yù)測數(shù)據(jù)的傳輸 。 USB系統(tǒng)軟件用來主要進行查詢 、 配置和給 USB 設(shè)備發(fā)送通用的命令 。 其他普通的外圍連接標準 ， 如 SCSI設(shè)備等必須在關(guān)掉主機的情況下才能插拔外圍設(shè)備 。 最底層是總線接口，用來發(fā)送與接收包。用于設(shè)備初始化參數(shù)等。 為 了進一步敘述 ， 我們給出端點 (endpoint)和管道 (pipe)的概念。另一種方法是通過采用嵌有時鐘信息的數(shù)據(jù)編碼位向接收端提供同步信息。例如，在使用 Modem 上網(wǎng)時，普遍感覺速度很慢，除了傳輸速率低之外，與通信開銷大、通信效率低也密切相關(guān)。一個字符占用 5~8 位，具體取決于數(shù)據(jù)所采用的字符集。 圖 25 全雙工通信示意圖 異步傳輸和同步傳輸 串行傳輸中，數(shù)據(jù)是一位一位按照到達的順序依次傳輸?shù)?，每位?shù)據(jù) 的發(fā)送和接收都需要時鐘來控制。有些計算機和顯示終端之間采用半雙工方式工作，這時，從鍵盤打入的字符在發(fā)送到主機的同時就被送到終端上顯示出來，而不是用回送的辦法，所以避免了接收過程和發(fā)送過程同時進行的情況。 由于采用了回波抵消技術(shù)，雙向的傳輸信號不致混淆不清。 （ 7） 在集成電路芯片的內(nèi)部、同一插件板上各部件之間、同一機箱內(nèi)個插件板之間的數(shù)據(jù)傳輸都是并行的。并行通信速度快，但用的通信線多、成本高，故不宜進行遠距離通信。一個校驗位可以是以下內(nèi)容：奇數(shù)，偶數(shù)， mark， space 或無（空的奇偶位標志幾乎總是被使用）。該數(shù)據(jù)位可以是五，六，七，或 8 位，基于商定而定。對于并行通信，你需要采用 8 條導線。 （ 2）外圍電路：實現(xiàn)單片機和 PC機之間的 串行 通信的 USB模塊電路 。 隨著計算機技術(shù)尤其是單片微型機技術(shù)的發(fā)展，人們已越來越多的采用單片機來對一些工業(yè)控制系統(tǒng)中如溫度、流量和壓力等參數(shù)進行監(jiān)測和控制。 關(guān)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(nèi)容 ............................................................................. 2 第 2 章 串行通信基礎(chǔ) ........................................................................................ 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(shè)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(jié)構(gòu) ............................................. 12 的物理層 .............................................. 13 總線協(xié)議 .............................................. 14 第四章 串口通信接口設(shè)計 ................................................................................ 23 設(shè)計選擇 ................................................................................................... 23 接口電路設(shè)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(shè)計 ....................................... 27 通信程序設(shè)計 ............