[實用新型]一種UART接口轉USB雙模接口的設備

有效

• 申請號: 201220489845.8
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN203276264U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 羅金榮;牛曉芳
• 申請（專利權）人: 天津思博科科技發展有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及數據采集、檢測設備領域，具體講是一種用于信號檢測過程中采樣數據的上傳從UART接口方式轉換成USB?Host/Slave雙模方式的接口設備。?

背景技術

隨著通訊技術和集成電路芯片技術的發展，USB芯片已經廣泛的應用于電子設備間的數據通訊中。大部分采集終端都可以通過如CH341、CP2102專用的USB轉串口芯片與PC機方便連接。但隨著手機、平板電腦嵌入式智能設備和Android、Wince嵌入式操作系統的發展，越來越多的用戶希望能通過手機嵌入式智能終端對采集終端進行控制和數據采樣監控。這就需要在原有的采集終端上增加USB?Host接口來支持對手機嵌入式智能終端的支持，方可實現與其數據交換。現行很多USB雙模模式的芯片多以并口的方式和采集終端的MCU進行連接，需要廠商實現對USB芯片底層驅動進行支持。很多采集終端廠商對USB的數據傳輸的控制方式并不熟悉，這在一定程序上增加設計和難度。有的廠商會在手機與設備之間再增加一個USB模塊來實現對手機支持，從而增加成本和系統的冗余性。?

發明內容

本實用新型的目的是解決上述采集終端與主從兩種USB嵌入式智能設備連接中存在的問題，提出使用單一芯片實現UART接口轉換成USB?Host/Slave雙模接口的設備。?

本實用新型提出的UART采集終端的USB雙模接口設備，其主控芯片是以FTDI公司的Vinculum?II芯片為轉換模塊，同時開放兩個USB端口，并分別配置為Host和Slave模式。轉換模塊將USB端數據傳送給UART接口，從而實現?以USB的方式與采集終端進行數據采集和控制。這樣采集終端廠商不需要在MCU端進行USB的Host和Slave接口功能的技術開發，在設備端只需繼續保持UART的數據傳輸方式。?

Host端口的中斷監測程序監測端口上是否有Device設備插入，實現對設備的枚舉和USB設備通訊握手的發起，并通過Host轉換傳遞程序使UART端和USB端之間采樣數據和控制數據在設備間進行傳遞發送。Slave端口的中斷監測是否有主機設備發起數據或命令請求，并通過Slave轉換傳遞程序使UART端和USB端之間采樣數據和控制數據在設備間進行傳遞發送。?

本實用新型采用上述技術將采集終端的UART通訊方式的數據轉換成USB的傳輸方式后，USB端口以HID協議方式進行通訊，在PC機端、手機、平板電腦嵌入式智能設備端上現行的Android、Wince、Window系統下USB的HID是免驅動的支持，便于用戶進行應用程序的開發。?

附圖說明

圖1是本實用新型的設備結構示意圖；?

圖2是本實用新型的UART轉USB雙模接口電路圖。?

具體實施方式

結合上述附圖1-2說明實用新型的具體實施例。?

本實用新型如圖1所示，其特征在于包括，UART通訊接口模塊2，UART轉USB接口轉換模塊3，USB?HOST端口4，USB?Slave端口5。上述模塊的連接方式為：采集終端1通過UART通訊接口模塊2與UART轉USB接口轉換模塊3相連，UART轉USB接口轉換模塊3通過USB?HOST端口4與PC機、ARM等嵌入式控制平臺7連接，UART轉USB接口轉換模塊3通過所述USB?Slave端口5與手機、平板電腦嵌入式智能設備6連接，以實現采樣數據通過UART的通訊方式轉換成對應HID協議的主/從設備的USB通訊方式。?

通過UART通訊接口模塊2與采集終端1連接，以UART通訊接口方式進行?數據交換；通過UART轉USB接口轉換模塊3將UART通訊方式的數據包轉換成USB?HID通訊方式的數據包，然后通過USB?HOST端口或USB?Slave端口傳輸給USB接口的智能終端。使得UART接口的采集終端可以兼容連接USB?HOST設備和USB?Slave設備。?

圖2UART轉USB雙模接口電路圖，其主控芯片是以FTDI公司的Vinculum?II芯片為轉換模塊。硬件上把其25USBlDM和26USB1DP引腳作為HOST?USB端的數據接口，29USB2DM和28USB2DP引腳作為Slave?USB端的數據接口，從而實現與主從嵌入式智能設備USB連接。將普通IO口31和32引腳配置成UART接口的TXD和RXD端口，從而實現與采集終端的UART方式連接。?

當模塊上電啟動后，首先對HOST和Slave端口進行初始化配置。然后Host端口的中斷監測程序監測端口上是否有Device設備插入，實現對設備的枚舉和USB設備通訊握手的發起，并通過Host轉換傳遞程序使UART端和USB端之間采樣數據和控制數據在設備間進行傳遞發送。Slave端口的中斷監測是否有主機設備發起數據或命令請求，并通過Slave轉換傳遞程序使UART端和USB端之間采樣數據和控制數據在設備間進行傳遞發送。在PC機、手機、平板電腦端應用程序在Android、Wince嵌入式操作系統下降設備識別為HID設備，并通過HID數據讀取方式對設備進行數據采集的上傳和處理。?