摘要：以FTDI公司的FT232BL芯片為核心設計并實現了基于USB接口的計算機與單片機之間的虛擬串口通訊。單片機采用Philips公司P89系列單片機，完成數據的存儲。計算機在Windows環境下利用MSComm通訊控件實現上位機與下位機之間的數據傳輸。在此提出了PC機對虛擬串口的自動識別方法，并提供了程序的源代碼。實驗結果表明，用虛擬串口實現計算機與單片機之間的USB通信，具有速度快，軟件實現簡單等優點。
關鍵詞：VB6．0；USB口；FT232BL；虛擬串口

0 引言
數據傳輸是現代通訊過程中的一個重要環節，在數據傳輸過程中，不僅要求數據傳輸的準確率要高，而且要求速度快、連接方便。傳統的RS 232串口通訊和并口通訊都存在傳輸速度低、擴展性差、安裝麻煩等缺點，而基于USB接口的數據傳輸系統能夠較好地解決這些問題。目前，USB接口以其傳輸速率高、即插即用、支持熱插拔等優點，逐步成為PC機的標準接口。
本文中的數據傳輸系統采用了USB接口進行上位機與下位機之間的數據通訊。下位機采用Philips公司P89系列單片機，完成數據的存儲。上位機通過VB6．0編程，實現上位機與下位機之間的數據傳輸。

1 數據傳輸系統的總體設計
系統的硬件部分主要包括2部分：上位機端和下位機端。上位機采用PC機或筆記本電腦，操作系統為Windows XP，實現上位機和下位機之間的數據傳輸、顯示、處理、存儲及查詢功能。系統的下位機采用philips公司P89系列單片機，完成數據的存儲。下位機為一個手持的數據存儲儀，由USB轉串口數據轉換模塊、TTL轉RS 422總線模塊、中央處理模塊、顯示模塊、存儲模塊、電源模塊等組成。上位機與下位機的連接利用PC機自帶的USB接口，原理框圖如圖1所示。

把數據記錄卡插入數據存儲儀內，可把卡內數據轉存到存儲模塊。數據存儲儀通過USB口與PC機連接，把所存數據傳輸到上位機，上位機對數據進行顯示、處理及存儲。
系統采用FTDI公司的FT232BL芯片作為USB轉串口模塊，可以和單片機的內置串口直接連接，使單片機通過USB口和PC機通訊。芯片一方面可以接收從PC機發來的USB數據，并將其轉換為串行I／O數據格式發送給單片機串口；另一方面可把單片機從串口發出的數據轉換為USB的數據格式傳回PC機。與其他USB接口芯片相比，用FT232BL芯片進行USB外設開發，只需熟悉單片機編程及簡單的VC或VB編程，而無需考慮固件設計以及驅動程序的編寫，從而能大大縮短USB外設產品的開發周期。

2 硬件電路設計
2．1 FT232BL芯片簡介
FT232BL內部結構如圖2所示，主要由USB收發器、串行接口引擎(SIE)、USB協議引擎、通用異步收發(UART)先進先出(FIFO)控制器和通用異步收發(UART)轉換器等構成。USB收發器提供USB1．1／2．0全速物理接口到USB總線；串行接口引擎主要用于完成USB數據的串／并雙向轉換，并按照USB2．0規范來完成USB數據流的位填充／位反填充，以及循環冗余校驗碼(CRC5／CRC16)的產生和檢錯；USB協議引擎管理來自USB設備控制端口的數據流；通用異步收發(UART)先進先出(FIFO)控制器處理收發通道緩沖與通用異步收發(UART)寄存器之間的數據傳遞。

通用異步收發器(UART)實現與單片機(如P89V51RD2)的串行接口，通過TXD，RXD，GND3根數據線分別與單片機的RXD，TXD，GND相連，完成與單片機的數據交換。FT232BL內含2個數據緩沖區，一個是128 B的發送緩沖區，另一個是384 B的接收緩沖區。它們均用于USB數據與串行I／O數據的交換緩沖區。
另外，FT232BL還包括1個內置的3．3 V穩壓器，1個6 MHz的振蕩器、8倍頻的時鐘倍頻器、USB鎖相環和電擦除只讀存儲器接口。