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1、 I摘摘 要要基于串口通讯的原理，分析和讨论了如何将 USB 信号转变为串口通信输出的，本文主要设计一款符合 USB2.0 规范的串行通信接口芯片，作为与任意外围设备与计算机的互连接口。本设计选用的方案是采用 Cypress 公司通用的 USB 主控制器芯片 SL811HC，利用其内置的通用异步收发器(UART)在 USB 与 RS-232 之间进行信号转换，成功地实现文件传输。在硬件方面，本文设计了 3 个主要的模块：协议转换电路模块、数据收发电路模块、电平转换电路模块。协议转换电路模块主要由 USB 主控芯片 SL8111HC和 USB 接口电路构成，将负责把 USB 的差分信号转化为相应
2、的数据传输给 MCS-52 单片机系列；数据收发电路模块主要由 MC8051 单片机和存储锁存电路构成，主要功能是将存储在 62256 中的数据实时的传输给 MAX232，电平转换电路主要由 MAX232 和串行接口构成，主要功能是将相应的数据信号进行电平匹配，然后通过串行标准接口输出。在软件方面，本文使用汇编语言写下了两个模块的电路描述程序。同时利用protues 软件进行了仿真，利用串口调试助手软件进行系统测试。通过设计这款符合 USB2.0 规范的串行通信芯片可以同时支持 16 个节点，支持全速和高速两种通信模式，其速率分别达到 12Mbits 和 480Mbits。同时该芯片还提供了功
3、能强大的存储器接口和 WISHBONE 电路接口，实现了存储器和芯片间的互联 关键字关键字：计算机，单片机，：计算机，单片机，USBUSB，串行通信，串行通信 IIAbstractBased on the principle of serial communication, analyzes and discusses how the USB signal into a serial output, this paper design a accords with USB2.0 standard serial communication interface chip, as with any
4、peripheral equipment and computer interface interconnects. This design program is used Cypress company general USB controller chip SL811HC, by using its built-in universal asynchronous receiver / transmitter ( UART ) in USB and RS-232between the signal conversion, the successful realization of file
5、transfer. In the hardware aspect, the design of the chip design includes3 main modules: a protocol conversion circuit module, data transceiver circuit module, a level conversion circuit module. Communication protocol circuit module mainly uses the SL8111protocol conversion chip, will be responsible
6、for maintaining communication data format conforms to the USB2.0specification protocol format is transmitted to the MCS-52 MCU series; a data transceiver circuit module is composed of MC8051MCU, the main function is to be stored in the MC8051MCU procedures for bidirectional transmission and latch; l
7、evel conversion circuit by level matching chip MAX232and related circuit, the main function is to be single-chip signal level is converted to PC machine for level. On the software side, the use of assembly language to write the two modules of the circuit description of the procedures. At the same ti
8、me, the use of Protues software simulation, using serial debugging assistant software system testing. Through this design accords with USB2.0 standard serial communication chip can simultaneously support the 16 node, support full speed and high speed two modes of communication, its velocity reached1
9、2Mbit and 480Mbit s s. At the same time, the chip is also provided with powerful memory interface and WISHBONE interface circuit, the realization of the memory and the chip interconnection. . .Key words: Computer, MCU, USB, Serial communication - - 将将 USBUSB 信号转变为串口通信输出信号转变为串口通信输出2目 录第一章第一章 前前 言言 .4
10、1.1 本课题研究的目的和背景. 41.2 本课题研究的主要内容.5第二章第二章 串行通信基础串行通信基础.61 串口通信的基本知识.62.1.1 并行通信与串行通信 .62.1.2 串行通信工作模式.92.1.3 异步传输和同步传输.11第三章第三章 USBUSB .123.1 USB 简介.123.1.1 USB 的设备.123.1.2 USB 的优点.133.1.3 传输方式.143.2 USB 的总线协议.153.2.1 总线拓扑结构.153.2.2 USB 的物理层.163.2.3 USB 总线协议.17第四章第四章 将将USB信号转变为串口通信输出的信号转变为串口通信输出的硬件设计硬件设计.26 4.1 硬件设计整体方案.26 4.2 硬件内部模块设计.27 4.2.1 协议转换电路设计. 27 4.2.2 数据收发电路设计.334.2.3 电平转换电路设计.41 第五章第五章 将将USB信号转变为串口通信输出的软件设计信号转变为串口通信输出的软件设计.42 5.1 串口通信模块的流程图.425.1.1 USB 信号转串口通信流程图.43 5.1.2 USB 开启设备和获取采集数据流程图
