USB串口的超高速通信

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摘要：USB串口的超高速通信是指波特率超過(guò)115200bps的串口通信，比如921600、460800、230400bps.由于這幾種波特率是非標(biāo)的，所以從硬件到軟件都有特殊要求和方法才可以實(shí)現(xiàn)。本文以波仕USB232GH2轉(zhuǎn)換器和波特率921600bps為例來(lái)進(jìn)行介紹如何實(shí)現(xiàn)USB串口的超高速通信。

USB串口轉(zhuǎn)換器是實(shí)現(xiàn)USB與RS-232/RS-485/RS-422串口設(shè)備相互通訊的一種協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置（USB協(xié)議-串行通信協(xié)議）。一般的USB串口轉(zhuǎn)換器支持的波特率zui高達(dá)到115.2Kbps(115200bps).通信是指zui高波特率超過(guò)115200bps的串口通信，比如921600、460800、230400bps.由于這幾種波特率是非標(biāo)的，所以從硬件到軟件都有特殊要求和方法才可以實(shí)現(xiàn)。本文以波仕USB232GH2轉(zhuǎn)換器和波特率921.6Kbps（921600bps）為例來(lái)進(jìn)行介紹。

要實(shí)現(xiàn)USB串口的921.6Kbps的高速通信，必須滿足2個(gè)條件：1、USB-串口轉(zhuǎn)換器本身支持921.6Kbps波特率；2、必須有支持921.6Kbps波特率的通信軟件。如果軟件只有應(yīng)用程序（EXE可執(zhí)行文件），那也就只能夠進(jìn)行通信的演示，因?yàn)樗械慕邮张c發(fā)送數(shù)據(jù)都必須位于應(yīng)用程序的界面內(nèi)，無(wú)法提供給用戶。如果用戶要將這些接收或者發(fā)送的數(shù)據(jù)嵌入到用戶自己的程序中，那么就必須有支持921.6Kbps波特率的通信軟件的源代碼。

波仕USB232GH2提供一個(gè)USB2.0口，一個(gè)隔離的RS232/RS485/RS422串口，一個(gè)可以對(duì)外提供隔離5V供電的插座等。高速光電隔離USB/串口轉(zhuǎn)換器支持串口zui高速率達(dá)921.6Kbps，RS-232、RS-485、RS-422通用，可以虛擬成為本地COM串口(COM1-COM256)、無(wú)須修改已有的串口通信軟件。USB232GH2的RS-232/485/422的zui高通信速率為921.6Kbps，并且實(shí)現(xiàn)了USB與串口（RS-232/485/422）之間的2500V光電隔離。

1、如何判斷USB-串口轉(zhuǎn)換器本身是否支持921.6Kbps波特率

將USB232GH2的USB電纜插到計(jì)算機(jī)的USB口、計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)到USB232GH2并且顯示“發(fā)現(xiàn)新硬件”，將USB232GH2的配套光盤插入計(jì)算機(jī)的光驅(qū)，按“自動(dòng)查找”計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)找到驅(qū)動(dòng)程序，zui后按“完成”結(jié)束。用戶可以查看“控制面板”的“系統(tǒng)\設(shè)備管理器\端口”，就會(huì)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)分配給USB232GH2一個(gè)新的COM口號(hào)碼。如果要查看USB串口是否支持921.6Kbps（921600bps），在Windows 7下，桌面à我的電腦\屬性à硬件à設(shè)備管理器à端口à通信端口（找到USB232GH2的COM口）\屬性à端口設(shè)置ààPort Settings，用戶就可以看到所支持的全部波特率了。如果其中有921600，就說(shuō)明可以支持921.6Kbps波特率。注意即使有顯示921600，也并不意味著該USB-串口轉(zhuǎn)換器就一定支持到921600。因?yàn)檫@還與具體USB-串口轉(zhuǎn)換器的接口硬件性能相關(guān)。這個(gè)就必須參考產(chǎn)品的說(shuō)明書的指標(biāo)。只有經(jīng)過(guò)921600bps波特率檢測(cè)通過(guò)的、且廠家的說(shuō)明書確認(rèn)的產(chǎn)品才可以。另外一般來(lái)講，產(chǎn)品支持RS-485和RS-422的zui高波特率要比支持RS-232的zui高波特率要高。

2、如何實(shí)現(xiàn)USB-串口轉(zhuǎn)換器的921.6Kbps波特率通信

921600bps是比較少使用的波特率，可以說(shuō)目前的常用串口通信軟件幾乎都不支持921600bps。一般zui高到115200，少數(shù)到230400bps。由于Windows api實(shí)現(xiàn)的zui高也就支持256Kbps，所以要實(shí)現(xiàn)921600bps串口通信就必須使用更加底層的編程。

以Visual Basic語(yǔ)言為例，無(wú)法使用選擇波特率的下拉式菜單來(lái)選擇921600，因?yàn)?21600是非標(biāo)準(zhǔn)的。要想讓串口的波特率一開(kāi)始就設(shè)置為921600，只能把選擇波特率的下拉式菜單的屬性中將初始值設(shè)為921600。注意通信波特率的設(shè)置必須用Windows底層函數(shù)來(lái)定義，否則會(huì)出現(xiàn)“無(wú)效的屬性”提示，就是提示961200是不標(biāo)準(zhǔn)的。

由于軟件運(yùn)行時(shí)默認(rèn)打開(kāi)COM1串口，而默認(rèn)波特率又是921600，那么當(dāng)COM1串口是普通串口（比如波特率zui高115200，達(dá)不到921600）而不是zui高921600的超高速串口時(shí)，會(huì)提示“無(wú)法打開(kāi)串口”。這并不意味著COM1串口不存在，只是說(shuō)明COM1不支持921600。這時(shí)按“確定”后，將COM1改選為USB232GH2的COM口即可正確運(yùn)行！

本文介紹的通信方法也適合于其它非標(biāo)的超高波特率，比如460800bps，230400bps。一般來(lái)講，可以支持921600bps的USB串口轉(zhuǎn)換器一定也支持460800bps和230400bps。支持460800bps和230400bps的串口通信軟件與以上介紹的支持921600bps的程序編寫方法是一樣的，就是：要想讓串口的波特率一開(kāi)始就設(shè)置為460800（或230400），只能把選擇波特率的下拉式菜單的屬性中將初始值設(shè)為460800（或230400）。