《基于ch341a的计算机与单片机通信技术研究 2012年6月》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于ch341a的计算机与单片机通信技术研究 2012年6月（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业设计说明书基于 CH341A 的计算机与单片机通信技术研究学生姓名： 学号： 学 院： 专 业： 指导教师： 2012 年 6 月清华大学 2012 届毕业设计说明书基于 CH341A 的计算机与单片机通信技术研究摘要通用串行总线 USB 是 PC 体系中的一套全新的工业标准。通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)凭借其价格低廉、使用简单、协议灵活、接口标准化和易于端口扩展等优点，迅速占领了计算机外设接口领域的统治地位,它的应用已非常广泛。本课题的主要研究内容是：掌握 USB 通信协议及器件工作方式、利用 AT89C51 单片机控制 CH341A 接口芯片及周边电
2、路、设计接口电路，最终通过 USB 接口实现单片机与计算机之间的串行通信。本课题使用的 USB 接口芯片是南京沁恒电子公司的 CH341A，所使用的驱动是用南京沁恒电子公司提供的驱动程序，完全保证了软硬件的可靠性、兼容性。关键词关键词: : USB 接口，CH341A，串行通信，AT89C51清华大学 2012 届毕业设计说明书Research Based on the CH341A the Computer Communicate with the MicrocontrollerAbstractThe Universal Serial Bus (USB) is specified to be
3、 an industry standard extension to the PC architecture. For the advantages of low cost，easy to use，protocol flexible，interface standardization and port easy to expand，USB (Universal Serial Bus) occupies the Predominant Position in the region of computer peripheral interface. It has become increasing
4、ly widespread in application.The main content of our task is:Study the specification of USB and master the way of how USB device works; use singlechip AT89C51 to handle CH341A and other chips; design the interface circuit and firmware, and finally realize Serial communication between the USB interfa
5、ce and the host operated on Windows though the USB cable.The USB controller we select is CH341A that is produced by Nanjing Qin constant company and the driver we installed is offered by Nanjing Qin constant company. So both the software and the hardware of the project is reliable and has good compa
6、tibility.Key words: USB interface ,CH341A,Serial communication,AT89C51清华大学 2012 届毕业设计说明书第 I 页 共 I 页目目 录录1 1 绪论绪论 .1 11.1 课题研究背景.11.2 本论文工作及组织结构.22 2 系统相关技术概论系统相关技术概论 .4 42.1 串口通信的基本知识 .42.2 USB 接口技术概述.112.3“自顶向下”的设计方法 .133 3 CH341ACH341A 及及 USBUSB 转串口功能介绍转串口功能介绍.15153.1 CH341A 概述.153.2 CH341A 异步串口特点
7、.153.3 CH341A 功能配置.163.4 CH341A 异步串口时的引脚说明.163.5 CH341A 作为异步串口使用.174 4 系统硬件设计系统硬件设计 .19194.1 系统的结构与原理.194.2 系统各模块设计 .204.3 硬件驱动程序安装 .245 5 系统软件设计系统软件设计 .25255.1 系统软件整体设计思想 .255.2 各功能模块软件程序.256 6 总结总结 .3232附录附录 A A 系统总原理图系统总原理图.3434附录附录 B B 程序流程图程序流程图.3535附录附录 C C 程序清单程序清单.3838参考文献参考文献 .4242致谢致谢 .444
8、4清华大学 2012 届毕业设计说明书第 1 页 共 44 页1 绪论绪论1.1 课题研究背景课题研究背景伴随着信息技术、数字技术和网络技术的发展，计算机、嵌入式系统等数字设备被广泛应用到生产、生活的各个领域，可以说无所不在1。在很多情况下，这些相对独立的系统之间要进行诸如工作状态状态、环境数据、控制信息等的传递，就是我们通常所说的通信。而串口通信具有连接简单，成本低，开发容易的优点，并且现有的微控制器一般都带有串行通讯的接口，因此，在实性要求不是很高，数据量不是很大的情况下，利用串口通信完成多机通讯成为了较为普遍的选择。当设备需要通过串口与上位机进行信息的交换时，就必须进行接口转换2。另一方
9、面，随着计算机硬件的飞速发展以及USB设备的迅速普及，USB接口已逐渐取代了串口和并口在计算机上的位置。这是由于USB接口有非常大的优势:传输速度快，目前最普及的USB2.0的最大传输速度达到了480Mbps3。一个USB接口在理论上可支持127个装置，极大的方便了计算机与外设的连接。USB还有一个最为显著的优点，那就是支持热插拔，在开机的情况下，你也可以安全地断开或连接USB设备4，真正达到即插即用的目的。正是这些优势，使得USB接口在计算机上迅速普及并挤占了并口和串口的位置。在工业场合中，考虑到易用性和成本因素，不可能为每个串口配置一台电脑实现串口到USB的转换。这种情况下，USB只能应用在没有PC的领域中，这也正是目前USB的一个弱点。解决这一根本问题的办法就是在嵌入式系统中集成USB主机功能，使之能够和USB设备通信。本课题采用 CH341A 构建单片机与计算机之间的 USB 通讯电路。这种芯片的优点是数据接收和发送的协议转换工作全部由芯片独立完成，无需干预，也不用
