[实用新型]一种USB转RS485同步串口转换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及通讯领域的USB数据转换传输技术，具体是一种USB转RS485同步串口转换器。该转换器为单片机和FPGA两者配合设计，能够实现数据由按USB传输转换成RS485同步串口传输。

背景技术

随着现代计算机产品更新换代，计算机主板上的串口、并口等接口已经被淘汰，USB接口成为计算机对外接口的主流。现代测控、工控等领域中广泛应用到串口RS485通讯，在通讯要求苛刻的环境更是要求同步RS485通讯。因此，如果在仅带有USB接口的计算机等硬件设备中实现RS485同步传输，USB转RS485同步串口通讯设备设计十分必要。

市面上USB转同步RS485串口转换器很少，主流的设备是USB转PS2，USB转并口，USB转RS232，USB转RS485。此类主流USB转RS485设备主要特点为异步串口，具有4800，9600,115200,25600等波特率，传输数据即发即收，没有缓存。中国专利“一种带存储功能的USB转RS485接口转换器”（申请号201310101739.7）公开了一种带存储单元USB转RS485技术方案。该方案主要讲述了该转换器有设置存储单元，可以将相应的USB转RS485芯片驱动程序固化在其中，不会因为驱动程序的遗失而不认设备。该设计方案思路新颖，但数据传输特性没有变化。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是：提供一种USB转RS485同步串口转换器。该转换器可解决设备无同步RS485串行接口的缺陷，具有RS485同步串口设计，传输波特率速度更快，传输数据可缓存，结构简单，便于实际应用等优点。

本实用新型解决所述技术问题的技术解决方案是：设计一种USB转RS485同步串口转换器,其特征在于该转换器包括USB接口、单片机、FPGA、单端/差分数据转换和RS485同步串口接口；所述的USB接口与单片机双向电连接，单片机与FPGA双向电连接，FPGA与单端/差分数据转换双向电连接，单端/差分数据转换与RS485同步串口接口双向电连接。

与现有技术相比，本实用新型转换器设计利用了单片机USB接口灵活配置的优点，充分利用了FPGA内部丰富的硬件资源和VHDL语言的灵活性。设计的转换器具有结构简单，数据传输波特率更高，传输数据可缓存，系统分工明确，便于实际应用等特点。

附图说明

图1是本实用新型USB转RS485同步串口转换器的一种实施例的组成结构和工作原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型设计的USB转RS485同步串口转换器（简称转换器，参见图1），其特征在于该转换器包括：USB接口1、单片机2、FPGA3、单端/差分数据转换4和RS485同步串口接口5；所述的USB接口1与单片机2双向电连接，单片机2与FPGA3双向电连接，FPGA3与单端/差分数据转换4双向电连接，单端/差分数据转换4与RS485同步串口接口5双向电连接。

所述USB接口1用于与带有USB接口的计算机等设备相接。实施例的USB接口1采用常规USB接口。在转换器工作过程中，USB接口1用于单片机2和外部计算机等设备的USB连接。

所述单片机2用于数据协议转换。实施例的单片机2采用型号为PIC24FJ128GB210的单片机。在转换器工作过程中，单片机2负责将USB数据传输转换成FPGA3能读写处理的并行数据形式。

所述FPGA3用于并/串数据转换、串/并数据转换和数据缓存。实施例的FPGA3采用的型号为EP3C5E144I7N。在转换器执行写串口数据过程中，FPGA3负责读单片机2转换的并行数据并存储到FPGA3内部的一块512字节数据存储器进行缓存，缓存数据在FPGA3内部进行并/串数据转换，转换后与单端/差分数据转换4连接。在转换器执行读串口数据过程中，FPGA3读单端/差分数据转换4的单端串行数据并串/并数据转换，转换后的并行数据存储到FPGA3内部的另外一块512字节数据存储器进行缓存，缓冲后的数据与单片机2连接。