將串行應用移植到USB接口的簡便方法(06-100)

　　您是否注意過最新款筆記本電腦的端口？ 如果注意過，那么就會發現過去的真實COM端口沒有了。 事實上，最有可能的是原來串口所在位置現在是幾個USB端口。 USB總線的設計初衷就是要取代PC機上大多數(如果不是所有的話)傳統端口。 當然，由于有很多支持USB的單片機和接口器件，因此對于嵌入式設計人員來說，沒有COM端口并不會帶來障礙。 只要選擇正確的工具和軟件解決方案，那么轉移到USB可以是非常簡單的事情。

　　硬件補丁解決方案

　　對那些需要為基于串行端口的老項目提出快速解決方案的設計工程師來說，開始最有吸引力的一種策略是采用一種補丁系統。 這可通過在嵌入式控制器串行接口與PC機USB連接器之間增加一個專用USB-UART轉換器來實現。 此類器件通常配有支持各種操作系統的定制驅動程序，可以完全仿真一個標準的串行端口。 這種方法需要重新設計嵌入式應用電路板以騰出空間容納新的元件，但它不用改變固件和PC應用程序。 拆除了已證明無用的串行端口接收器，而增加的成本只有幾美元。兩者基本可以抵消，但這樣做卻失去了采用USB所帶來的大部分好處。 事實上，USB能夠支持更快的數據傳輸速度，可達到典型串行端口的100倍(12 Mbps與115 kbps)，繼續使用UART，實際上會成為設計的主要瓶頸。 此外，由于大部分USB-UART接口器件缺乏靈活性，無法實現靈活的電源管理，而這在許多嵌入式設計中是一個關鍵特性。

　　單芯片解決方案

　　從串行端口轉移到USB，更好的硬件選擇是采用單芯片解決方案，即選用具有USB接口的單片機，并開發驅動程序(圖2)來模仿串行端口。 從硬件角度來看，單芯片解決方案顯得非常有吸引力：

　　·與通用型號相比，帶有USB接口的單片機幾乎不需要增加額外成本。

　　·由于拆除了串行端口接收器，電路板上元件的數量相應減少，同時在低成本USB連接器與新型兼容USB的單片機的D+/D-引腳間建立直接連接。
　　·當通用單片機和兼容USB的單片機引腳互相兼容時，電路板重新設計的成本和工作量可以減小到最低。

　　·此外，不必再為那些可以使用USB總線5V電源的應用配備電源適配器，從而可以進一步降低成本。