USB-adapter - USB adapter

Image
FTDI US232R: USB til RS-232- kabel
Image
FTDI TTL-232RG: USB til UART- kabel
Image
AdaFruits FTDI-venn

En USB-adapter er en type protokollomformer som brukes til å konvertere USB -datasignaler til og fra andre kommunikasjonsstandarder. Vanligvis brukes USB-adaptere til å konvertere USB-data til standard seriell portdata og omvendt. Vanligvis konverteres USB-datasignalene til enten RS232 , RS485 , RS422 eller TTL- nivå UART serielle data. Den eldre serielle RS423-protokollen brukes sjelden mer, så USB til RS423-adaptere er mindre vanlige.

Bruker

USB til serielle RS232-adaptere brukes ofte med forbruker-, kommersielle og industrielle applikasjoner, og USB til serielle RS485 / RS422-adaptere brukes vanligvis hovedsakelig bare til industrielle applikasjoner. Foreløpig brukes USB til TTL-nivå UART-omformere i stor grad av studenter og hobbyister, ettersom de kan kobles direkte til mikrokontrollere.

Adaptere for konvertering av USB til andre standardprotokoller eller proprietære protokoller finnes også; Imidlertid blir disse vanligvis ikke referert til som en seriell adapter.

Det primære applikasjonsscenariet er å gjøre det mulig for USB-baserte datamaskiner å få tilgang til og kommunisere med serielle enheter med D-Sub (vanligvis DB9 eller DB25) kontakter eller skrueterminaler, der sikkerhet for dataoverføring generelt ikke er et problem.

USB-serielle adaptere kan være isolerte eller ikke-isolerte. Den isolerte versjonen har optokoblinger og / eller overspenningsdempere for å forhindre statisk elektrisitet eller andre høyspenningsstrømmer for å komme inn i datalinjene, og dermed forhindre datatap og skade på adapteren og den tilkoblede serielle enheten. Den ikke-isolerte versjonen har ingen beskyttelse mot statisk elektrisitet eller spenning, og derfor anbefales denne versjonen vanligvis bare for ikke-kritiske applikasjoner og i korte kommunikasjonsområder.

Historie

Historisk sett hadde de fleste personlige datamaskiner en innebygd D-sub seriell RS232-port, også referert til som en COM-port, som kan brukes til å koble datamaskinen til de fleste typer serielle RS232-enheter. På slutten av 90-tallet begynte mange dataprodusenter å fase ut den serielle COM-porten til fordel for USB-porten. På midten av 2000-tallet hadde noen datamaskiner både en seriell COM-port og en USB-port; mange hadde imidlertid ikke lenger en seriell COM-port på den tiden, og i dag har de fleste moderne datamaskiner ingen seriell COM-port, men i stedet bare USB-porter.

Siden mange serielle enheter med en RS232-, RS485- eller RS422-port fortsatt er i bruk og til og med fremdeles produseres i dag, har forsvinningen av den serielle COM-porten fra PC-er skapt et behov for USB til seriell adapter.

Arkitektur

Image
av en PL2303HX USB til seriell brokontroller produsert av Prolific Technology .

Som et forenklet eksempel består en typisk standard USB til seriell adapter av en USB-prosessorbrikke som behandler USB-signalene. USB-prosessoren sender de behandlede USB-signalene til en seriell driverbrikke som bruker de riktige spenningene og sender de behandlede datasignalene til den serielle utgangen.

For at datamaskinen skal kunne oppdage og behandle datasignalene, må driverne være installert på datamaskinen. Noen chip-modeller har drivere installert som standard, inkludert FTDI, mens drivere for andre chip-modeller må installeres manuelt (f.eks. For Windows og MacOS, WCH CH340, Silicon Labs 210x).

Når USB til seriell adapter er koblet til datamaskinen via USB-porten, oppretter driveren på datamaskinen en virtuell COM-port som vises i Enhetsbehandling på Windows, og under / dev på Linux og MacOS. Denne virtuelle COM-porten kan nås og brukes som om den var en innebygd seriell COM-port. Imidlertid er egenskapene til den virtuelle COM-porten ikke akkurat den samme som en ekte intern COM-port, hovedsakelig på grunn av datatiden ; som betyr at hvis det kreves veldig sensitiv og presis dataoverføring, kan USB til seriell adapter være upålitelig og ikke en ønsket løsning. Virtuelle COM-drivere er vanligvis bare tilgjengelige for Windows, Linux og Mac.

Referanser