基于USB 的無線傳輸系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

　　2 系統(tǒng)的具體實現(xiàn)

　　2.1 USB2.0 接口轉串行接口的功能實現(xiàn)

　　由于下位機與上位機的連接采用目前較為流行的USB2.0 接口，以便于廣泛的應用，但是由于下位機所使用的51 單片機不支持USB 接口，只支持標準的雙工串行接口，因此需要在USB 接口與串行接口之間進行數(shù)據(jù)轉換。這里采用FT232BM 芯片[3]完成此項功能。

　　FT232BM 的主要功能是進行USB 和串口之間的協(xié)議轉換。芯片一方面可從主機接收USB 數(shù)據(jù)，并將其轉換為串口的數(shù)據(jù)流格式發(fā)送給外設，另一方面外設可通過串口將數(shù)據(jù)轉換為USB 的數(shù)據(jù)格式傳回主機。中間的轉換工作全部由芯片自動完成，開發(fā)者無須考慮固件的設計。FT232BM 內(nèi)部主要由USB 收發(fā)器、串行接口引擎USB 協(xié)議引擎和先進先出（FIFO）控制器等構成。USB 收發(fā)器提供USB1.1/2.0 的全速物理接口到USB 總線，支持UHCI/OHCI 主控制器；串行接口引擎主要用于完成USB 數(shù)據(jù)的串/并雙向轉換，并按照USB1.1規(guī)范來完成USB 數(shù)據(jù)流的位填充/位反填充，以及循環(huán)冗余校驗碼（CRC5/CRC16）的產(chǎn)生和檢錯，USB 協(xié)議引擎管理來自USB 設備控制端口的數(shù)據(jù)流；FIFO 控制器處理外部接口和收發(fā)緩沖區(qū)間的數(shù)據(jù)轉換。FIFO 控制器實現(xiàn)與單片機（如AT89C51 等）的接口，主要通過2 根數(shù)據(jù)線P30 和P31 及讀寫控制線來完成和單片機的數(shù)據(jù)交互。FT232BM 內(nèi)含兩個FIFO 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，一個是128 字節(jié)的接收緩沖區(qū)，另一個是384 字節(jié)的發(fā)送緩沖區(qū)。

　　2.2 無線數(shù)據(jù)傳輸的實現(xiàn)

　　根據(jù)系統(tǒng)的設計，無線數(shù)據(jù)傳輸部分由無線發(fā)射模塊和無線接收模塊兩部分組成，無線發(fā)射模塊選用GDTX6，它具有功率大發(fā)射頻率穩(wěn)定不受周邊溫度變化而改變等特點；無線接收模塊選用GD-R5B，它是VHF/UHF 超高頻無線數(shù)據(jù)傳送高品質(zhì)超外差接收模塊，采用超高頻，低噪聲大規(guī)模集成電路，是具有極高性價比，有完善的抗靜電保護，可靠性高及遠
距離傳輸?shù)慕邮漳K。

　?。?）數(shù)據(jù)發(fā)送平臺的實現(xiàn)。

　　數(shù)據(jù)發(fā)送平臺工作原理如圖3 所示，是將PC 機產(chǎn)生的動作數(shù)據(jù)通過USB 接口芯片接收到接收處理器內(nèi)，然后由接收處理器進行地址和數(shù)據(jù)的混編處理后，再送入無線數(shù)據(jù)發(fā)送處理器，最后把數(shù)據(jù)和地址一同通過處理器的串行通信口送入無線發(fā)送模塊將混合數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

圖3 數(shù)據(jù)發(fā)送平臺電路。

　　（2）數(shù)據(jù)接收平臺的實現(xiàn)：

　　數(shù)據(jù)接收平臺工作原理如圖4 所示，是將發(fā)送平臺的數(shù)據(jù)正確的接收到平臺上，當整套硬件平臺通電后接收平臺會不斷接收到由發(fā)送平臺發(fā)送過來的連接碼，這個連接碼在整個無線接收區(qū)域所有無線接收平臺都會接收到此連接碼，當發(fā)送平臺得到要發(fā)送的數(shù)據(jù)后，就會進入數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，接收平臺也會按照自編的接收協(xié)議來接收數(shù)據(jù)，當數(shù)據(jù)由無線接收模塊接收后通過接收處理器的串口傳入接收處理器，再由接收處理器對接收到的混合數(shù)據(jù)進行地址和數(shù)據(jù)分離后傳給接收平臺顯示處理器驅(qū)動相應的LED 發(fā)光二極管。

圖4 數(shù)據(jù)接收平臺電路。