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USB接口通信研究论文

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USB 接口通信讨论论文 摘要:USB 通用串行总线是计算机外设接口的进展趋势,将逐渐取代 PC 机上的 RS232 协议串口,因此很多传统的 RS232 接口设备都将面临一个向 USB 接口转换的问题。本文以 IC 卡门禁考勤系统为例,提出一种方案,使传统的 RS232 接口转化为 USB 接口后直接通过 USB 总线接入 PC,同时使 IC 卡门禁考勤设备增加了 USB 总线具有的热插拔、自动配置和智能电源管理等功能;着重剖析 USB通信内核,探讨系统软硬件设计方案。 关键词:USB 终端人机接口设备(HID)列举 引言 USB 作为一种新的 PC 机互连协议,使外设到计算机的连接更加高效、便利。这种接口适合于多种设备,不仅具有快速、即插即用、支持热插拔的特点,还能同时连接多达 127 个设备,解决了如资源冲突、中断请求(IRQs)和直接数据通道(DMAs)等问题。因此,越来越多的开发者欲在自己的产品中使用这种标准接口。而RS232 是单个设备接入计算机时,常采纳的一种接入方式,其硬件实现简单,因此在传统的设备中有很多采纳了这种通信方式。一般的 IC 卡门禁考勤系统也使用 RS232 接口与 PC 机通信。假如将 USB技术应用于 IC 卡门禁考勤系统与 PC 机之间的数据通信,这样,不仅能使 IC 卡门禁考勤设备具备 USB 通信的诸多优点,而且对 PC 机而言还可以节余 1 个 RS232 串口为其它通信所用。 1USB 系统概述 USB 法律规范描述了总线特性、协议定义、编程接口以及其它设计和构建系统时所要求的特性。USB 是一种主从总线,工作时USB 主机处于主模式,设备处于从模式。USB 系统所需要的唯一的系统资源是,USB 系统软件所使用的内存空间、USB 主控制器所使用的内存地址空间(I/O 地址空间)和中断请求(IRQ)线。USB 设备可以是功能性的,如显示器、鼠标或者集线器之类。它们可以作低速或者高速设备实现。低速设备最大速率限制在 1.5Mb/s,每一个设备有一些专有寄存器,也就是端点(endpoint)。在进行数据交换时,可以通过设备驱动间接访问它。每一个端点支持几种特别的传输类型,并且有一个唯一的地址和传输方向。不同的是端点 0仅用作控制传输,并且其传输可以是双向的。 系统上电后,USB 主机负责检测设备的连接与拆除、初始化设备的列举过程,并根据设备描述表安装设备驱动后自动重新配置系统,收集每个设备的状态信息。设备描述表标识了设备的属性、特征并描述了设备的通信要求。USB 主机根据这些...

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