基于PL2303的串口轉(zhuǎn)USB口串行通信設(shè)計

在串行通信中，收發(fā)雙方對發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的速率要有約定，即設(shè)定波特率。通過軟件可以對單片機串口設(shè)置為4種工作方式，即方式0、方式1、方式2、方式3。其中方式0和方式2的波特率是固定不變的，方式1和方式3的波特率是可以調(diào)整的。波特率由單片機內(nèi)部的定時器T1的溢出率來決定，用定時器T1作為串行通信波特率發(fā)生器時，典型的使用方法是使T1工作在自動重裝的8位定時方式，即定時器的工作方式2，這時定時器T1的溢出率取決于TH1中的初值。而單片機的串行通信方式采用方式1，即數(shù)據(jù)發(fā)送是10位幀格式。串行通信方式1的波特率的計算如下：

方式1波特率=(2SMOD/32)x T1溢出率 (1)

T1溢出率=fOSC/[12×(256-TH1)] (2)

上式中，SMOD是單片機芯片內(nèi)部的電源控制寄存器PCON中的D7位，可取值為0或1;fOSC是表示單片機外接的晶體振蕩器的頻率。

在實際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)傳送的波特率最好選擇標(biāo)稱值，又由于TH1的初值是整數(shù)，為了減小波特率計算誤差，單片機外接的晶振頻率盡量選用11.059 2 MHz，這樣串行通信方式1的波特率與TH1的初值的對應(yīng)關(guān)系基本上是一個確定值，如表1所列。

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根據(jù)表1，如果串行通信的波特率選用9 600，則裝入單片機定時器1的TH1中的初值就是FDH，通過下面的程序完成初始化：

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4 PL2303的驅(qū)動

PL2303是Prolmc公司生產(chǎn)的一種高度集成的RS232-USB接口轉(zhuǎn)換器，可提供一個RS232全雙工異步串行通信裝置與USB功能接口便利連接的解決方案。該器件內(nèi)置USB功能控制器、USB收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調(diào)制解調(diào)器控制信號的UART，只需外接幾個電容就可實現(xiàn)USB信號與RS232信號的轉(zhuǎn)換，能夠方便地嵌入到手持設(shè)備中。該器件作為USB/RS232雙向轉(zhuǎn)換器，一方面從主機接收USB數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為RS232信息流格式發(fā)送給外設(shè);另一方面從RS232外設(shè)接收數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)格式傳送回主機。這些工作全部由器件自動完成，開發(fā)者無需考慮固件設(shè)計。

PL2303的驅(qū)動可在大多數(shù)操作系統(tǒng)上模擬成傳統(tǒng)的COM端口，并允許基于COM端口應(yīng)用方便地轉(zhuǎn)換為USB接口應(yīng)用，實現(xiàn)通信，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈士筛哌_6 Mbps。通過利用USB塊傳輸模式，利用龐大的數(shù)據(jù)緩沖器和自動流量控制，PL2303能夠?qū)崿F(xiàn)更高的數(shù)據(jù)吞吐量，比傳統(tǒng)的UART(通用異步收發(fā)器)端口要快。

前面介紹了單片機與PL2303的接口電路，通過PL2303的橋接，將單片機的串口轉(zhuǎn)成了USB口。當(dāng)單片機系統(tǒng)與PC主機系統(tǒng)通過USB通信線連接起來后，PC機將這個USB接口看成是一個COM口(RS232全雙工異步串行通信接口)，此時，PC機要裝入PL2303的驅(qū)動程序，這個驅(qū)動程序就是將該USB口模擬成為一個COM口，USB轉(zhuǎn)串口線的端口號可能是COM4，也可能是COM5，此端口號是電腦系統(tǒng)自動分派的，不是每臺電腦都一樣。在沒有必要的情況下，請不要去修改它，使用時只需記住這個端口號就可以了。在使用此端口的軟件中，都務(wù)必按此端口來選擇，如STC—ISP下載軟件、串口調(diào)試軟件等。PL2303的驅(qū)動程序可以從官方網(wǎng)站下載。

結(jié)語

本文介紹的單片機串口轉(zhuǎn)USB口的接口電路已經(jīng)通過實際的電路板實現(xiàn)，在實際的應(yīng)用中效果很好，通信的可靠性很高，特別適合筆記本電腦與單片機系統(tǒng)之間的通信。有些筆記本電腦的操作系統(tǒng)是Win7操作系統(tǒng)，此時要注意在官方網(wǎng)站上下載Win7操作系統(tǒng)的PL2303驅(qū)動.PART.RAR。在使用中感覺到的不足之處是PL2303芯片在做電路時，外接的電阻、電容等器件比較多，畫電路板比較麻煩。