AVR309 USB to UART中文翻譯版.pdf

AVR309 USB協(xié)議轉(zhuǎn)換到UART
特征
? 硬件實(shí)現(xiàn)USB協(xié)議
? 支持低速(1.5Mbit/s) 并兼容 USB2.0
? 可在非常小的AVR設(shè)備上運(yùn)行，2K字節(jié)或以上。
? 只需很少的外部元件
- 使用一只電阻實(shí)現(xiàn)低速USB檢測
- 電壓分配/校準(zhǔn)，帶濾波（Voltage divider/regulator, with filtering）
?實(shí)現(xiàn)功能:
- 直接 I/O 引腳控制。
- USB 轉(zhuǎn)換到 RS232
- 擦寫EEPROM 記錄
? 用戶可以象例子一樣實(shí)現(xiàn)自己的功能:
- USB 控制 TWI （I2C）
- USB A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換
? 定制設(shè)備廠家名稱（在PC端可見）。
? PC端有完整的源代碼及文檔支持。
- DLL 庫功能
- Delphi 編寫的演示程序
? 通過DLL與設(shè)備進(jìn)行通信的例子 (Delphi, C++, Visual Basic)
介紹
USB 界面變得非常流行，尤其因?yàn)榻K端用戶可以方便地使用終端程序 (即插即用而無需重啟)。作為開發(fā)者，無論如何，與使用RS232相比，在設(shè)備上實(shí)現(xiàn)USB困難得多。需要在PC端增加軟件支持：設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。因?yàn)檫@個(gè)原因，基于RS232的通信在設(shè)備廠商中仍然非常流行。這個(gè)界面有好的定制和完善的操作系統(tǒng)支持。但是最近RS232端口已經(jīng)從標(biāo)準(zhǔn)PC界面中移除, 讓給了USB端口。
當(dāng)前將USB應(yīng)用于外部設(shè)備有兩個(gè)方法：
a) 使用微控制器硬件實(shí)現(xiàn)USB接口。這必須要知道USB怎樣工作及寫固件到微控制器。而且,還要在PC端寫驅(qū)動(dòng)程序（長期以來，操作系統(tǒng)沒有提供標(biāo)準(zhǔn)的USB類）。缺點(diǎn)（對于小廠商及業(yè)余愛好者這是個(gè)非常不利的因素）是效率高的微控制器比較少，并且價(jià)格比簡單的RS232微控制器高。
b) 第二個(gè)選擇是在USB和其它接口之間做一些通常的轉(zhuǎn)換。其它接口通常是RS232，8位數(shù)據(jù)總線，或TWI總線， 這個(gè)方法不必使用專用的固件，也不用知道USB怎樣運(yùn)作，不用寫驅(qū)動(dòng)程序，廠商會(huì)為整個(gè)解決方案提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序。缺點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)的代價(jià)比較高，最終產(chǎn)品規(guī)模比較大。
在這個(gè)文檔中當(dāng)前的解決方案是使用低價(jià)格的微控制器，通過微控制器的固件仿真USB協(xié)議來實(shí)現(xiàn)USB接口。這個(gè)設(shè)計(jì)的難度在于獲得足夠的速度。USB總線相當(dāng)快：低速 - 1.5Mbit/s, 全速 - 12Mbit/s, 高速 - 480Mbit/s。常用的微控制器最高速度限制：AT89C2051 - 2MIPS = 24MHz/(12cycl/inst.), PIC16F84 - 5MIPS = 20MHz/(4cycl/inst.), AT90S23x3 - 10MIPS = 10MHz/(1cycl/inst)。雖然有很多高性能的微控制器，但是性價(jià)比不高，而且尺寸較大。基于上述原因， AT90S1200/AT90S23x3便宜并且能夠滿足低速USB接口。這個(gè)方案并不適合于高速USB。