[发明专利]一种自适应波特率的USB串口设备及方法

权利要求书

1.一种自适应波特率的USB串口设备，其包括：USB接口、USB固件及收发缓冲/接收采样接口、发送线TX和接收线RX；其中所述的USB固件包括：Control Endpoint单元、OUTEndpoint单元、IN Endpoint单元及CDC协议处理单元；其中所述的USB接口和个人计算机的USB接口相连，所述设备的USB固件将USB数据经过CDC协议处理单元解析后转发给所述收发缓冲/接收采样接口，并通过发送线TX和接收线RX与嵌入式系统相连，实现USB转串口的功能。

2.一种应用USB串口设备自适应嵌入式系统波特率的方法，实现个人计算机的串口软件自适应嵌入式系统设备的波特率，包括如下步骤：

步骤11、所述串口设备利用其USB CDC协议处理单元实现USB虚拟串口，个人计算机自动识别并加载CDC虚拟串口驱动；

步骤12、所述串口设备在CDC协议中对SET_LINE_CODING请求进行特殊处理：定义特定波特率为标志开启自适应波特率功能，或者忽略SET_LINE_CODING请求，始终使能自适应波特率功能；所述串口设备在GET_LINE_CODING请求中上报已经适应匹配的波特率；

步骤13、所述串口设备将USB CDC OUT Endpoint单元的数据通过所述串口设备的发送线TX发送给嵌入式系统；

步骤14、所述串口设备将在所述串口设备的接收线RX上接收到的嵌入式系统的数据通过USB CDCIN Endpoint单元发送给个人计算机。

3.根据权利要求2所述的一种应用USB串口设备自适应嵌入式系统波特率的方法，其特征在于：所述串口设备的自适应波特率特性是基于对嵌入式系统的串行接口的发送线进行过采样，实现该串口设备的自适应波特率功能。

4.根据权利要求3所述的一种应用USB串口设备自适应嵌入式系统波特率的方法，其特征在于：所述的过采样，实现该串口设备的自适应波特率功能，具体过程如下：

步骤21、因为串口一个传输帧的起始位是一个低电平，所述串口设备以嵌入式系统的TX下降沿为中断信号开启采样；

步骤22、所述串口设备用自身定时器时钟对嵌入式系统的发送线TX上的高低电平脉冲进行采样并记录各脉冲宽度计数值；

步骤23、所述串口设备对高低电平脉冲宽度统一计算，得到最小脉冲宽度计数值；

步骤24、所述串口设备重复上述步骤21-23，继续对下一帧数据进行脉冲宽度计算，得到最小脉冲宽度计数值，再和上一帧的最小脉冲宽度计数值比较，得到一个最小值；

步骤25、所述串口设备用两个数据帧的最小脉冲宽度来匹配最接近的波特率，并以该最小脉冲宽度最接近的波特率计算前述两个数据帧的所有数据，将所有数据帧保存到接收缓存中用来发送给个人计算机。