VB6．0环境下基于USB的虚拟串口通讯实现

摘要：以FTDI公司的FT232BL芯片为核心设计并实现了基于USB接口的计算机与单片机之间的虚拟串口通讯。单片机采用Philips公司P89系列单片机，完成数据的存储。计算机在Windows环境下利用MSComm通讯控件实现上位机与下位机之间的数据传输。在此提出了PC机对虚拟串口的自动识别方法，并提供了程序的源代码。实验结果表明，用虚拟串口实现计算机与单片机之间的USB通信，具有速度快，软件实现简单等优点。
关键词：VB6．0；USB口；FT232BL；虚拟串口

0 引言
数据传输是现代通讯过程中的一个重要环节，在数据传输过程中，不仅要求数据传输的准确率要高，而且要求速度快、连接方便。传统的RS 232串口通讯和并口通讯都存在传输速度低、扩展性差、安装麻烦等缺点，而基于USB接口的数据传输系统能够较好地解决这些问题。目前，USB接口以其传输速率高、即插即用、支持热插拔等优点，逐步成为PC机的标准接口。
本文中的数据传输系统采用了USB接口进行上位机与下位机之间的数据通讯。下位机采用Philips公司P89系列单片机，完成数据的存储。上位机通过VB6．0编程，实现上位机与下位机之间的数据传输。

1 数据传输系统的总体设计
系统的硬件部分主要包括2部分：上位机端和下位机端。上位机采用PC机或笔记本电脑，操作系统为Windows XP，实现上位机和下位机之间的数据传输、显示、处理、存储及查询功能。系统的下位机采用philips公司P89系列单片机，完成数据的存储。下位机为一个手持的数据存储仪，由USB转串口数据转换模块、TTL转RS 422总线模块、中央处理模块、显示模块、存储模块、电源模块等组成。上位机与下位机的连接利用PC机自带的USB接口，原理框图如图1所示。

把数据记录卡插入数据存储仪内，可把卡内数据转存到存储模块。数据存储仪通过USB口与PC机连接，把所存数据传输到上位机，上位机对数据进行显示、处理及存储。
系统采用FTDI公司的FT232BL芯片作为USB转串口模块，可以和单片机的内置串口直接连接，使单片机通过USB口和PC机通讯。芯片一方面可以接收从PC机发来的USB数据，并将其转换为串行I／O数据格式发送给单片机串口；另一方面可把单片机从串口发出的数据转换为USB的数据格式传回PC机。与其他USB接口芯片相比，用FT232BL芯片进行USB外设开发，只需熟悉单片机编程及简单的VC或VB编程，而无需考虑固件设计以及驱动程序的编写，从而能大大缩短USB外设产品的开发周期。

2 硬件电路设计
2．1 FT232BL芯片简介
FT232BL内部结构如图2所示，主要由USB收发器、串行接口引擎(SIE)、USB协议引擎、通用异步收发(UART)先进先出(FIFO)控制器和通用异步收发(UART)转换器等构成。USB收发器提供USB1．1／2．0全速物理接口到USB总线；串行接口引擎主要用于完成USB数据的串／并双向转换，并按照USB2．0规范来完成USB数据流的位填充／位反填充，以及循环冗余校验码(CRC5／CRC16)的产生和检错；USB协议引擎管理来自USB设备控制端口的数据流；通用异步收发(UART)先进先出(FIFO)控制器处理收发通道缓冲与通用异步收发(UART)寄存器之间的数据传递。

通用异步收发器(UART)实现与单片机(如P89V51RD2)的串行接口，通过TXD，RXD，GND3根数据线分别与单片机的RXD，TXD，GND相连，完成与单片机的数据交换。FT232BL内含2个数据缓冲区，一个是128 B的发送缓冲区，另一个是384 B的接收缓冲区。它们均用于USB数据与串行I／O数据的交换缓冲区。
另外，FT232BL还包括1个内置的3．3 V稳压器，1个6 MHz的振荡器、8倍频的时钟倍频器、USB锁相环和电擦除只读存储器接口。