Введение и принцип работы USB-последовательного порта
1. Введение
USB-последовательный порт может реализовать взаимное преобразование между USB-интерфейсом компьютера и физическим последовательным портом. USB к последовательному порту может добавить последовательный порт к компьютеру без последовательного порта или других хостов USB. При использовании USB-устройства с последовательным портом это эквивалентно превращению традиционного устройства с последовательным портом в USB-устройство plug-and-play.
Возможности приложения виртуального последовательного порта USB:
① USB широко используется, поддерживает функцию горячего подключения и имеет высокую скорость передачи.
②Смоделируйте стандартный последовательный порт, который можно использовать для обновления оригинального устройства с последовательным портом, или добавьте дополнительный последовательный порт через USB.
③Прикладная программа последовательного порта полностью совместима, ее не нужно модифицировать.
④Поддержка различных операционных систем, таких как: Windows/Linux/Android/macOS.
2. Принцип работы
После того, как USB-хост обнаружит, что USB-последовательное устройство вставлено, → перезагрузите устройство → запустите процесс перечисления USB.
Во время перечисления USB процесс будет получать различные дескрипторы, такие как дескрипторы устройств, дескрипторы конфигурации, дескрипторы интерфейса и т.д. Он будет содержать такую информацию, как идентификатор производителя, идентификатор устройства и категория класса USB-устройства. Операционная система будет соответствовать соответствующему драйверу USB-устройства для устройства в соответствии с этой информацией.
Реализация виртуального последовательного порта USB зависит от драйвера USB-последовательного порта в системе, который обычно предоставляется непосредственно производителем, или также можно использовать драйвер последовательного порта CDC, поставляемый с операционной системой.
Драйвер в основном делится на 2 функции:
①: Зарегистрируйте драйвер USB-устройства, чтобы завершить управление и передачу данных с USB-устройства;
②: Зарегистрируйте драйвер последовательного порта, чтобы предоставить соответствующий метод реализации для прикладного уровня последовательного порта.
Соответствующее направление потока данных драйвера приемопередатчика последовательного порта:
Направление потока отправки через последовательный порт:
Приложение последовательного порта отправляет данные → драйвер последовательного порта USB получает данные → драйвер отправляет данные на устройство последовательного порта USB через канал USB → устройство последовательного порта USB получает данные и отправляет их через последовательный порт
Направление потока, когда последовательный порт получает:
Последовательное USB-устройство получает последовательные данные → загружает последовательные данные на USB-хост после упаковки последовательных данных через USB → последовательный драйвер USB получает последовательные данные, загруженные через USB → драйвер сохраняет данные в последовательном буфере и предоставляет их последовательное приложение для чтения
