"USB基本知识：串口通信协议及应用"

USB基本知识及通信协议 串口通信是计算机上一种非常通用设备通信的协议，也是仪器仪表设备通用的通信协议。大多数计算机包含两个基于RS232的串口，同时很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。串口通信的概念非常简单，即按位发送和接收字节，虽然速度比并行通信慢，但能够实现远距离通信。串口通信通常用于ASCII码字符的传输，使用地线、发送和接收三根线完成数据传输。重要的参数有波特率、数据位、停止位和奇偶校验，对于进行通信的两个端口，这些参数必须匹配。 Universal Serial Bus（USB）是另一种通用设备连接标准，不同于串口通信。USB能够在设备之间传输数据、供电和控制信息，是广泛使用的数字界面标准之一。USB支持热插拔，即可以在运行时插拔设备而无需重启系统。此外，USB还支持多种设备类型，如键盘、鼠标、打印机、摄像头等，并且可以通过USB集线器进行扩展。USB采用主从结构，包括主机（Host）和设备（Device），主机控制USB总线上的数据传输和供电，设备则被动接受主机的指令。USB的通信速度通常以Mbps计算，目前已经发展到USB 3.2规范，最高数据传输速率可达20Gbps。 在USB通信中，主机和设备之间采用层次化协议来进行通信，包括物理层、数据链路层、传输层和应用层。物理层负责传输位级信号，数据链路层则管理数据帧的传输和接收，传输层通过维持数据完整性和可靠性来完成数据传输，最后是应用层处理设备间通信的具体功能。USB通信遵循主从架构，主机与设备间通过请求和应答的方式进行通信，主机向设备发起请求，设备返回应答或执行相应操作。 在USB连接中，设备的识别和配置非常重要。设备被插入USB接口后，系统需要识别设备类型、制造商、设备能力等信息，并为设备分配资源和驱动程序。USB通信还支持插入式设备的热插拔，并且每个USB设备都有一个唯一的地址以确保正常通信。USB通信还支持以主从方式进行数据传输和控制，主机控制设备进行读写操作，而设备则根据主机的指令进行相应的操作。 总的来说，USB和串口是两种不同的设备通信协议，USB通信更广泛应用于数字设备之间的连接，具有热插拔、数据传输速度快等优势；而串口通信则更适用于仪器仪表设备通信，具有远距离通信和简单等特点。无论是USB还是串口，都是计算机设备间进行信息交换和控制的重要手段，对于不同场景下的通信需求有着各自的优势和适用性。