来源：《电子技术应用》

     摘要：介绍usb接口在串行通信中的应用，讨论usb接口同rs-232接口的转换以及usb接口modem的简化设计，并给出了实际中的产品样图。

     关键词：usb

     rs-232 通讯类 unimodem

     1 usb接口简介

     usb即通用串行总线，可以实现热插拔，采用菊花链结构，最多可以同时连接127台设备，由总线提供电源，并有检错、纠错功能以保证数据正确传输。

     usb在pc机上应用时，pc机的操作系统需要支持usb协议，此时pc机上的软件包括两部分：usb初始化软件和运行部分。前者对外设进行构造并定义一个唯一的标识，这就是所谓的列举过程，以获得每个外设的描述表。

     另外usb主机端软件分层为多种外设的类，如大存储器外设、通讯外设、音频外设、人机接口外设等。

     usb数据线传送差分信号，所有通信由根集线器初始化，并由外部集线器复制，其连接为点到点，采用半双工。usb数据线上无时钟信号，故节点间为异步通讯，总线上所有外设的额定通信速率为12mhz，外设采用过采样方式从总线上接收信号。接收器依赖于有规律的信号变化以保持与发送器的同步，usb规格书中采用不归零翻转实现其数据线的发送编码。

     2 usb到rs-232转换器

     rs-232是个流行的接口。在ms-dos中，四个串行接口称为com1、com2、com3和com4，而约大部分windows应用程序最多可以有4个外设，但是如果用户要扩充更多外设时，就必须要用插入式串行卡或者外部开关盒实现。

     rs-232点对点连接，一个串口只能连接一个外设。而usb是一种多点、高速的连接方式，采用集线器能实现更多的连接。usb接口的基本部分是串行接口引擎sie，sie从usb收发器中接收数据位，转化为有效字节传送给sie接口；反之，sie接口也可以接收字节转化为串行位送到usb总线。

     图1为转换器加串行外设示意图。在转换器和外设接收器端各有一个微控制器，实际上这两个微控制器可以合并，可采用mcs-51系列控制器或者i2c总线微控制器实现。

     图2为使用外部usb连接的微控制器示意图，通用微控制器选用mcs-51，usb外围芯片是philips的pdiusbd11，该芯片带有i2c接口，其sie接口包括一个中断和一个较大寄存器，用于对i2c总线的存取。当一个数据包来到时，pdiusbd11将其中断线拉低，微控制器转和中断处理程序，首先读取pdiusbd11的中断状态寄存器，然后再读取其他寄存器的值，以获得数据包类型和包中数据。每次传送完一个数据包均会产生一次中断请求，中断处理程序监视控制序列并检测所有错误。

     3 用usb连接56kbps modem设计

     usb协议中包括一个通信类，定义了一种结构，以囊括所有用于远程通信服务和中速网络服务设备。这样，外设就可以将自身标识为一个通信类的外设。

     3.1 传统的modem结构

     传统modem一般包括：

     ·微控制器：以对控制码译码（at命令集）

     ·数字信号处理器（dsp）：对信号调制和解调

     ·模拟调制和解调电路

     ·数据存取管理电路

     ·隔离器：将高电压或高电流隔离电话线