WikiDer > USB-адаптер - Википедия

USB adapter - Wikipedia
FTDI US232R: USB к RS-232 кабель
FTDI TTL-232RG: USB к UART кабель
Друг AdaFruit FTDI

А Адаптер USB это тип конвертер протоколов который используется для преобразования USB сигналы данных к другим стандартам связи и обратно. Обычно адаптеры USB используются для преобразования данных USB в стандартные Серийный порт данные и наоборот. Чаще всего сигналы данных USB преобразуются в RS232, RS485, RS422, или же TTL-уровень UART последовательные данные. Старый последовательный протокол RS423 больше не используется, поэтому переходники с USB на RS423 встречаются реже.

Использует

Адаптеры USB-последовательный порт RS232 часто используются в бытовых, коммерческих и промышленных приложениях, а адаптеры USB-последовательный RS485 / RS422 обычно используются только в промышленных приложениях. В настоящее время преобразователи UART уровня USB в TTL широко используются студентами и любителями, поскольку они могут напрямую подключаться к микроконтроллерам.

Адаптеры для преобразования USB в другой стандарт или проприетарные протоколы тоже существуют; однако они обычно не упоминаются как последовательный адаптер.

Основной сценарий приложения состоит в том, чтобы позволить компьютерам на базе USB получать доступ и связываться с последовательными устройствами с D-Sub (обычно DB9 или DB25) разъемы или винтовые клеммы, где безопасность передачи данных обычно не является проблемой.

Последовательные USB-адаптеры могут быть изолированными или неизолированными. Изолированная версия имеет оптопары и / или ограничители перенапряжения для предотвращения попадания статического электричества или других скачков напряжения в линии передачи данных, тем самым предотвращая потерю данных и повреждение адаптера и подключенного последовательного устройства. Неизолированная версия не имеет защиты от статического электричества или скачков напряжения, поэтому эта версия обычно рекомендуется только для некритических приложений и на малых расстояниях связи.

История

Исторически сложилось так, что большинство персональных компьютеров имели встроенный последовательный порт RS232 D-sub, также называемый COM-портом, который можно было использовать для подключения компьютера к большинству типов устройств с последовательным интерфейсом RS232. К концу 90-х многие производители компьютеров начали отказываться от последовательного COM-порта в пользу порта USB. К середине 2000-х некоторые компьютеры имели как последовательный COM-порт, так и USB-порт; однако к тому времени у многих уже не было последовательного COM-порта, и сегодня у большинства современных компьютеров нет последовательного COM-порта, а есть только USB-порты.

Поскольку многие последовательные устройства с портом RS232, RS485 или RS422 все еще используются и производятся сегодня, исчезновение последовательного COM-порта на персональных компьютерах создало потребность в переходнике с USB на последовательный.

Архитектура

Умереть PL2303HX USB к последовательному мостовому контроллеру производства Продуктивная технология.

В качестве упрощенного примера типичный стандартный адаптер USB-последовательный порт состоит из микросхемы процессора USB, которая обрабатывает сигналы USB. Процессор USB отправляет обработанные сигналы USB на микросхему последовательного драйвера, которая подает правильные напряжения и отправляет обработанные сигналы данных на последовательный выход.[1]

Чтобы компьютер мог обнаруживать и обрабатывать сигналы данных, на нем должны быть установлены драйверы. Для некоторых моделей микросхем по умолчанию установлены драйверы, включая FTDI, тогда как драйверы для других моделей микросхем необходимо установить вручную (например, для Windows и MacOS, WCH CH340 [2], Silicon Labs 210x[3].

Когда USB-последовательный адаптер подключен к компьютеру через USB-порт, драйверы на компьютере создают виртуальный COM-порт, который отображается в диспетчере устройств в Windows и в / dev в Linux и MacOS. К этому виртуальному COM-порту можно получить доступ и использовать, как если бы он был встроенным последовательным COM-портом. Однако характеристики виртуального COM-порта не совсем такие же, как у реального внутреннего COM-порта, в основном из-за данных. задержка; Это означает, что если требуется очень чувствительная и точная передача данных, переходник с USB на последовательный порт может оказаться ненадежным и нежелательным решением.[4] Драйверы Virtual COM обычно доступны только для Windows, Linux и Mac.[5]

Рекомендации

  1. ^ «5 шагов для выбора правильного адаптера USB - последовательный порт». Получено 14 октября 2012.
  2. ^ "WCH CH340 USB UART чип". Получено 11 декабря 2018.
  3. ^ «Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge VCP Drivers». Получено 11 декабря 2018.
  4. ^ «Преобразователи RS232 в USB». Получено 14 октября 2012.
  5. ^ "Драйверы FTDI". Получено 14 октября 2012.