基于USB接口的51单片机与PC机通信的方法.pdf

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1、2008年第11期大众科技No.11，2008（总第111期）DAZHONGKEJI(CumulativelyNo.111)基于USB接口的51单片机与PC机通信的方法史迩冬，李清栋，周雪莉（陕西理工学院，陕西汉中723000）【摘要】针对基于RS-232(DB-9)串口的单片机同PC机通信中的一些问题，文章介绍了一种简单可行的实现基于USB接口的单片机与PC机通信的方法，提供了基于USB接口的单片机同PC机的通信模块，编写了简单的串口测试程序，验证了电路的可行性。【关键词】USB接口；单片机；PC机【中图分类号】TP33【文献

2、标识码】A【文章编号】1008-1151(2008)11-0055-02（一）串行通信介绍用RS-232(DB-9)串口作为通信接口实现的。而随着USB接口1.串行通信的概念技术的成熟和使用的普及，由于USB接口大有着一系列串行通信分为异步和同步两种方式。在单片机中使用的RS-232(DB-9)串口无法比拟的优点，RS-232(DB-9)串口正在串行通信都是异步方式。而异步通信采用的是异步传送格式，逐步的为USB接口所替代。而在现在的大多数笔记本电脑中，其字符格式如图1所示。数据发送和接收均将起始位和停止出于节省物理空间和用处不

3、大等原因，RS-232(DB-9)串口已位作为开始和结束的标志。在异步通信中，起始位占用l位(低不再设置，这就约束了基于RS-232(DB-9)串口与PC机联络的电平)，用来表示字符开始。其后为7或8位的数据编码，第单片机设备的使用范围。8位通常作为奇偶校验位。共有3种可能，即奇校验、偶校验4.USB接口同RS-232(DB-9)串口的比较和无校验，可根据需要选定。最后为停止位(高电平)用来表通过USB接口和RS-232(DB-9)的比较，不难发现：示字符传送结束。上述字符格式通常作为一个串行帧，若无（1）USB接口支持即插即用

4、和热插拔，而RS-232(DB-9)奇偶校验位，即为常见的10位帧格式。串口不支持即插即用和热插拔，设备安装后需重启计算机方可使用。（2）USB接口的传输速率较快，可达480Mbps(V2.0)，而RS-232(DB-9)串口的最高速率仅为19200波特。（3）USB接口占用体积较小，插拔方便；而RS-232(DB-9)串口的的插拔需要使用改锥，且在机箱后操作，比较麻烦。综上可知，USB接口取代RS-232(DB-9)串口的趋势不可图1串行通信帧格式示意图逆转。2.串行通信的优点（二）基于USB接口的51单片机和PC机通信模与并

5、行通信相比，串行通信有着明显的优势。块的设计（1）串行通信只需要一条通信信道，电路简单，成本低1.设计思路廉，容易实现。而并行通信信道较多，电路复杂。使用USB-RS232转接芯片实现PC机同单片机物理层的连（2）虽然串行通信的信道只有一条，但是传输速率很快。接，通过编写单片机指令实现数据帧格式的匹配。由于并行通信的信道之间干扰较强，而且在产生数据错误后2.USB转接芯片的选择需要全部重发，而串行通信在数据出错的情况下只需重发出目前常用的USB转接芯片包括PL2303，CH341，CP2101，错位，因此串行通信的速度要快于并行

6、通信。FT232等。在综合考虑了各方面因素后，CH341成为了本次电（3）串行通信支持数据的异步传输。并行通信对数据传路设计的首选芯片。输设备和接受设备的同步性要求很高，不利于计算机同外围CH341是南京沁恒电子公司生产的USB总线的转接芯片，设备的通信，因此计算机同外围设备的通信基本采用串行传通过USB总线提供异步串口，打印口，并口及常用的2线和4输。线等同步串行端口。其特点有：因此，当今的计算机系统在与外围设备连接时，几乎全（1）提供全速USB设备借口，兼容USB2.0，外围设备只部采用串行通信协议。需要晶体和电容；现在的计

7、算机提供了各种各样的串口，他们支持不同的（2）可通过外部的低成本串行EPROM定义厂商ID，产品通信协议，有着不同的功能。目前计算机提供的串口有ID，序列号等；RS-232，RJ45，USB2.0等。（3）成本低廉，可直接转换原串口外围设备；3.PC机同单片机通信存在的问题（4）采用SOP-28封装，串口应用还提供小型的SSOP－目前，51单片机同PC机的通信在大多数情况下仍然是使20封装。【收稿日期】2008-08-15【作者简介】史迩冬（1986－），男，陕西理工学院物理系在读生。-55-正是由于在PC机同单片机通信电路中，

8、USB转接芯片5.单片机指令的编写CH341具有以上其他芯片无法比拟的优点，同时价格低廉并且为实现单片机同PC机的简单通信功能，需要通过汇编指提供中文技术支持，因此它成为了本电路USB转接芯片的最令使单片机完成一定的工作来验证USB接口通信的畅通。若优选择。本电