摘要：USB的實現越來越簡單。本應用筆記幫助設計人員利用他們所熟悉的MAX3100 UART的UART幀，連續發送和接收數據，從而簡化USB設計。UART至USB轉換IC和操作系統驅動可以解決復雜的USB通信問題。本應用筆記介紹了利用MAX3100通過USB發送、接收數據所需的軟件和硬件。

背景

自從IBM最初的PC機主板采用Intel 8250 UART開始，UART (通用異步收發器)便成為標準串口的成幀器件。多年以后，由于UART可靠，并且操作簡便，仍在廣泛應用。

通用串行總線(USB)具有簡單、可靠，通信速度高等特點，被廣泛用來替代標準串口，連接設備與PC機。雖然USB簡化了用戶連接，卻給設計人員帶來了更大挑戰。很多設計人員繼續使用具有標準串口的UART，等待能夠簡化USB通信的產品出現。值得慶幸的是目前已經找到有效的解決方案。使用MAX3100和UART至USB轉換器實現USB連接。設計人員利用熟悉的MAX3100 UART的UART幀，由UART至USB轉換IC和操作系統驅動器處理復雜的USB通信。

MAX3100是首款針對微控制器系統設計的UART。其SPI?/QSPI?兼容接口使得MAX3100能夠用于絕大多數微控制器。SPI/QSPI接口是比較理想的選擇，原因在于實現簡單，采用片內SPI/QSPI外設或4個GPIO即可實現。MAX3100支持4.2MHz的SPI數據速率，其UART支持高達230kBd的波特率。

本應用筆記幫助設計人員使用標準的UART數據幀，連續發送和接收數據，從而簡化了USB設計。以下介紹了用MAX3100通過USB發送、接收數據時所需要的軟件和硬件。

基于UART的USB設計

圖1所示應用電路包括MAX3100 UART、FT232BM UART至USB轉換器、93C46串行EEPROM和PIC16F84微控制器。由于PIC16F84沒有內部USB或UART外設，MAX3100提供了一個很好的UART外設。在清單1程序中，PIC16F84通過SPI實現與MAX3100的連接。


大圖
圖1. MAX3100應用原理圖


下載

清單1是PIC16F84通過SPI與MAX3100接口的匯編例程。

匯編程序連續發送以下消息：
“THE QUICK BROWN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG”。

MAX3100通過SPI接收這些數據，以標準UART幀向FT232BM連續發送相同的消息，速率為230kBd。FT232BM把UART幀數據轉換成USB兼容格式，這樣，PC使用USB虛擬COM口很容易接收到這些數據。

當有效的USB串行電纜第一次插入圖1電路時，PC必須安裝了USB虛擬COM口驅動程序。由于整個電路由USB口供電，因此，電路板并不需要作用電源。請將表1列出的壓縮文件復制到計算機硬盤。可以把壓縮文件復制到C盤子目錄：C:3100appnote。請按照以下步驟成功安裝虛擬COM口驅動。

以下操作步驟需要下載：

• R9012134.zip

表1. 把文件R9012134.ZIP解壓縮到計算機硬盤子目錄

Description	Filename
Win98/2000 Virtual COM port driver	R9012134.ZIP

第1步：電路板插入有效的USB串行電纜后，將會看到以下顯示信息。按下Next >按鈕。



第2步：第二屏出現時，按下Next >按鈕，為器件搜索最佳驅動程序。



第3步：第三屏出現時，按下Browse按鈕，找到放置壓縮文件R9012134.ZIP的位置。例如，C:3100appnote。按下Next >按鈕，開始搜索。



第4步：出現下一屏，找到FTDIBUS.INF驅動文件后，按下Next >按鈕。



第5步：最后一屏出現后，按下Finish按鈕，完成安裝過程。



第6步：通過查看System Properties | Device Manager | Ports中的Device Manager標簽的端口部分，確定正確安裝了USB虛擬COM端口。



一旦裝好了USB虛擬COM口驅動，所有標準串口PC的通信程序都可以利用虛擬COM口(而非典型的硬件COM口)通過USB發送、接收數據。很多硬件COM口的通信速率限制在115kBd，而用于仿真硬件COM端口的軟件虛擬COM口能夠支持高達921kBd的波特率。