USB转RS232电路设计
1.USB与RS232概述
1.1 USB概述
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USB，是英文Universal Serial Bus（通用串行总线）的缩写，是一个外部总线标准，用于规范电脑与空气太阳能
外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。 USB插口通常由四个引脚组成，其中两个电源引脚，两个信号引脚，如图1.1。为了区别四根线，通常会用不同颜标注各个引脚，如图1.2。
图1.1 USB引脚示意图
图1.2 引脚颜
从USB设备连回USB主机，称为上行连接；从USB主机到设备的连接则称为下行连接。为了防止回环情况的发生，上行和下行端口使用不同的连接器，A型连接头和B型连接头，如图1.3。其中，A型连接头用于上行连接，即在主机或集线器上有一个A型插座，USB设备上则是B型插座。采用这种连接方式，可以确保USB设备、主机/集线器和USB电缆始终以正确的方式连接，而不出现电缆接入方式出错，或者直接将两个USB设备连接到一起的情况。
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图1.3 连接形式
USB的特点主要有:
(1)使用简单
所用USB系统的接口一致，连线简单。系统可对设备进行自动检测和配置，支持热插拔。新添加设备系统不需要重新启动。 (2)应用范围广
USB系统数据报文附加信息少，带宽利用率高，可同时支持同步传输和异步传输两种传铝钉机
输方式。一个USB系统最多可支持127个物理设备。USB设备的带宽可从几Kbps 到几Mbps 甚至到几百兆。一个USB系统可同时支持不同速率的设备，如低速的键盘、鼠标，全速的ISDN、语音，高速的磁盘、图像等(仅USB2.0版本支持高速设备)。
(3)较强的纠错能力
USB系统可实时地管理设备插拔。在USB协议中包含了传输错误管理、错误恢复等功能，同时根据不同的传输类型来处理传输错误。
(4)总线供电
USB总线可为连接在其上的设备提供5V电压/100mA电流的供电，最大可提供500mA的电流。USB设备也可采用自供电方式。
(5)低成本
USB接口电路简单，易于实现，特别是低速设备。USB系统接口/电缆也比较简单，成本比串口/并口低。
1.2 RS232概述
个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。
RS-232-C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文高频高压电源“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道。
在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
RS-232-C石墨冷凝器标准规定的数据传输速率为50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400波特。
RS-232-C标准规定，驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受此电容限制，例如，
采用150pF/m的通信电缆时，最大通信距离为15m；若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。具体通讯距离还与通信速率有关，例如，在9600pbs时，普通双绞屏蔽线时，距离可达30-35米。
串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有几种。但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。所以，以RS-232C为主来讨论。RS-232C标准是美国EIA（电子工业联合会）与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在0～20000b/s范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题，如信号线功能、电气特性都作了明确规定。由于通信设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前已在微机通信接口中广泛采用。
