USB总线机器人通信管理论文

USB 总线机器人通信管理论文 摘要：介绍一种基于 USB 总线的数字机器人控制系统的软件结构以及其上位机与下位机通信的实现机制。 关键词：USB 教学机器人通信 EDUROBOT-680-II 型教学机器人是上海交通大学机器人讨论所采纳世界银行贷款研制的一种五自由度多关节的机器人。它具备工业机器的基本功能、良好的开放性以及舒适的使用界面，主要大专院校和科研机构提供教学和科研工具。学生可以通过亲手操作了解和学习工业机器人，它具备工业机器人的基本功能、良好的开放性以及舒适的使用界面，主要为大专院校和科研机构提供教学和科研工具。学生可以通过亲手操作了解和学习工业机器人，科研人员还可对它进行二次开发。 教学机器人的上位机（主控计算机）和下位机（运动控制器）原先采纳并行口（LPT1）的 SPP 方式进行通信。利用 LPT1 的状态 寄 存 器 （ StatusPort ） 具 有 的 读 能 力 和 每 次 传 送 半 字 节（Nibble）来实现数据的双向传送功能。每次传送的时序（次序）由软件建立，在控制字的协调下根据教学机器人的通信协议接收和发送数据。 目前 USB 越来越普及，正逐渐取代串口和并口在计算机接口中的地位。为了讨论 USB 在实时通信时的性能，笔者已将教学机器人上下位机通信改用 USB 端口实现。 图 1PL-2301 结构框图 1USB 特点及其应用 通用串行总线 USB（UniversalSerialBus）是 1994 年底由Compaq、IBM、Microsoft 等多家公司联合提出的一种计算机接噪覆亡，目前已进展到 USB2.0。由于 USB 具有以下几方面的特点，所以迅速普及，逐渐确定了在计算机接口中的主导地位。 （1）易用性。USB 支持热插拔和即插即用。 （2）可扩展性。用户可以通过连接 USB 集线器到一个已有的端口来增加 USB 端口数量，集线器上还可以连更多的集线器。理论上可以连接 127 个外设到 USB 总线上。 （3）快速性。USB1.1 版规定了两种传输速率：低速传输和全速传输。低速传输的速率是 1.5Mbps，全速是 12Mbps。这不但远远高于传统的串口传输速率，也比并口传输快了好多倍。最近推出的 USB2.0 允许的最高传输速率高达 480Mbps。 （4）可靠性。USB 的可靠性来自硬件设计和 USB 数据传输协议两方面的保证。USB 驱动器、接收器和电缆的硬件法律规范消除了大多数可能引起数据错误的噪声；USB 协议使用了差错校验和数据重传机制，可以最大程度保证数据传输的准确性。 （5）内置电源。USB...