USB-последовательный адаптер
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( октябрь 2012 г. ) |
Адаптер USB-последовательный порт или просто адаптер USB — это тип преобразователя протоколов , который используется для преобразования сигналов данных USB в стандарты последовательной связи ( последовательные порты ) и обратно. Чаще всего сигналы данных USB преобразуются в RS-232 , RS-485 , RS-422 или TTL-уровня последовательные данные UART . Старый последовательный протокол RS-423 больше не используется, поэтому адаптеры USB-RS-423 встречаются реже.
Использование
[ редактировать ]Адаптеры USB-последовательный RS-232 часто используются в потребительских, коммерческих и промышленных приложениях, а адаптеры USB-последовательный RS-485/422 обычно используются в основном только в промышленных приложениях. В настоящее время преобразователи UART уровня USB в TTL широко используются студентами и любителями, поскольку они могут быть напрямую связаны с микроконтроллерами.
адаптеры для преобразования USB в другие стандартные или собственные протоколы Также существуют ; однако их обычно не называют последовательным адаптером.
Основной сценарий применения заключается в том, чтобы дать возможность компьютерам на базе USB получать доступ и взаимодействовать с последовательными устройствами с разъемами D-sub (обычно DE-9 или DB-25 ) или винтовыми клеммами, 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 высокого 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 эту версию обычно рекомендуют только для некритических приложений и на коротких дистанциях связи.
История
[ редактировать ]Исторически большинство персональных компьютеров имели встроенный последовательный порт RS-232 D-sub, также называемый COM-портом, который можно было использовать для подключения компьютера к большинству типов последовательных устройств RS-232. К концу 1990-х годов многие производители компьютеров начали постепенно отказываться от последовательного COM-порта в пользу порта USB (частично это было продиктовано архитектурой PC97 от Microsoft ).
К середине 2000-х годов 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 большинство современных компьютеров не имеют последовательного COM-порта, а имеют только USB-порты.
Поскольку многие последовательные устройства с портами RS-232, RS-485 или RS-422 все еще используются и даже производятся сегодня, исчезновение последовательного COM-порта из персональных компьютеров создало необходимость в переходнике USB-последовательный порт.
Архитектура
[ редактировать ]
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 чип последовательного драйвера, который подает правильное напряжение и отправляет обработанные сигналы данных на последовательный выход. [1]
Чтобы компьютер мог обнаруживать и обрабатывать сигналы данных, на компьютере должны быть установлены драйверы. Для некоторых моделей чипов по умолчанию установлены драйверы, включая FTDI, тогда как драйверы для других моделей чипов необходимо устанавливать вручную (например, для Windows и MacOS, WCH (Jiangsu Qin Heng) CH340, [2] Кремниевые лаборатории 210x, [3] Продуктивный PL2303 [4] ).
Когда адаптер USB-последовательный порт подключен к компьютеру через USB-порт, драйвер на компьютере создает виртуальный COM-порт, который отображается в диспетчере устройств в Windows и в разделе /dev в Linux и MacOS. К этому виртуальному COM-порту можно получить доступ и использовать его так же, как если бы это был встроенный последовательный COM-порт.
Однако характеристики виртуального COM-порта не совсем такие же, как у реального внутреннего COM-порта, в основном из-за задержки передачи данных ; Это означает, что если требуется очень чувствительная и точная передача данных, адаптер USB-последовательный порт может оказаться ненадежным и нежелательным решением. [5] Драйверы Virtual COM обычно доступны только для Windows, Linux и Mac. [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «5 шагов по выбору подходящего адаптера USB-Serial» . Проверено 14 октября 2012 г.
- ^ «Чип WCH CH340 USB UART» . Проверено 11 декабря 2018 г.
- ^ «Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge VCP Драйверы» . Проверено 11 декабря 2018 г.
- ^ «USB-UART/последовательный порт/принтер» . www.prolific.com.tw . Архивировано из оригинала 07 марта 2021 г. Проверено 6 ноября 2021 г.
- ^ «Преобразователи RS-232 в USB» . Проверено 14 октября 2012 г.
- ^ «Драйверы FTDI» . Проверено 14 октября 2012 г.