《USB互联适配器设计管理》这篇论文主要探讨了如何设计和管理一种基于USB标准的适配器,以便实现LonWorks协议与USB之间的互联。LonWorks技术是由Echelon公司开发的一种现场总线技术,其核心是神经元芯片。这种技术在监控网络系统中广泛应用,因其在网络通信方面的优越性而备受青睐。
USB(通用串行总线)作为一种高速、灵活的接口,以其低成本、易用性、支持热插拔等特性,被广泛应用于各种设备中。在本文中,作者选择了Cypress公司的EZ-USB单片机作为USB接口芯片,该芯片简化了USB外设的开发,为PC和笔记本电脑的外设制造商提供了高效且经济的解决方案。
论文中提到的系统架构包括一个互联适配器,它作为一个接口,连接LonWorks网络和PC/笔记本电脑,起到了数据交换的关键作用。适配器不仅负责 LonWorks 网络与PC之间的连接,还能按照LonTalk协议处理数据通信,将现场测控设备的数据转发给PC,同时将PC解析后的数据以LonTalk报文的形式发送到LonWorks网络上。
系统工作原理基于神经元芯片的并行I/O应用模式,通过11个I/O口(8个数据线,3个控制信号线)实现双CPU间的高速通信,最高可达3.3Mbps的数据速率。在这种并行I/O模式下,EZ-USB单片机作为主CPU,与神经元芯片(作为从CPU)之间采用令牌传递/握手协议进行双向数据通信。
并行口的工作模式有主模式、从A模式和从B模式,文中应用的是从A模式,其中EZ-USB单片机为主控,神经元芯片为从设备。通过虚拟的写令牌传递协议(Virtual Write Token-Pass Protocol),主CPU可以控制数据传输,使得适配器能够有效地与LonWorks网络中的其他节点通信。
论文的这部分内容深入剖析了USB适配器与LonWorks协议交互的机制,以及如何利用特定的硬件和软件设计实现高效的数据交换。这样的设计有助于解决传统RS-232接口在速度上的限制,提升 LonWorks 网络与PC间的通信效率。