李維英 楊家瑋

     來源：《電子技術應用》

     摘要：在討論通用串行總線（usb）基本原理的基礎上，介紹如何將usb技術應用到分組無線網中。講述分組無線網絡控制單元的usb接口設計，并實現了分組無線網絡控制單元與計算機之間的高速通信。

     關鍵詞：通用串行總線（usb）

     分組無線網（prn） 分組無線網絡控制單元（pru）

     分組無線網（prn）是一種新型的無線通信網絡，是利用分組交換技術共享無線信道的數字通信網絡。它采用先進的網絡通信協議、動態的網絡拓撲組織，使網絡具有信道利用率高、組建方便和多跳轉換覆蓋面廣等特點。分組無線網與一般計算機通信網、廣域分級無線網和傳統的局域網相比，具有機動靈活、組網迅速和抗毀能力強等特點。分組無線網絡控制單元（pru）是分組無線網中的核心設備，它與計算機（數據終端）相連接，進行收發數據交換。計算機可以向pru發送網絡控制命令，也可以設置或查看設備與網絡的狀態。傳統的方法是采用rs-232口進行通信，傳輸速度十分有限，難以對高速、批量的數據進行快速響應，這使分組無線網的發展受到了限制。隨著通用串行總線（universal

     serial bus）技術的不斷完善，使得在計算機與pru之間建立高速且通暢的通信線路成為可能。采用usb接口來替換rs-232接口，從而使上述問題得以有效解決，并為以后prn與ip網互聯時的大量數據

     高速傳送奠定了基礎。

     1 usb接口的特點

     usb（universal serial bus）即“通用串行總線”，是一種應用在pc領域的表型總線接口技術，由intel、microsoft、nec等公司共同提出。這是一種新規格的外接串聯口，提出該規格的廠商希望用usb來取代現有的外接設備接口，它還具備連接單一化、軟件自動偵測以及熱插拔的功能，即插即用。它具有以下特點：

     （1）使用方便。使用usb接口可以連接多個不同的設備，所以外設都在機箱外連接，允許外設熱插拔。usb智能能識別usb鏈上外圍設備的接入或拆卸。在軟件方面，為usb設備的驅動程序可以自啟動，無需用戶干預，usb設備能真正做到“即插即用”。

     （2）速度更快。usb接口的數據傳輸速度有全速（12mbps）和低速（1.5mbps）兩種，在最新版本的標準usb2.0中定義的接口傳輸速率已達480mbps。

     （3）獨立供電。usb接口提供了內置電源，采用總線供電的usb設備可獲得5v電壓和最大500ma的電流。這對一些耗電較小的設備非常有利，可以省去相對龐大的電源系統。

     基于以上特點，尤其是速度方面的顯著優勢，usb得到了越來越廣泛的應用。現在，大多數新pc都裝備有兩個usb端口，并且已經在pc機的多種外設上得到應用。

     2 usb工作原理

     2.1 usb通信模塊分層結構

     usb通信模塊的基本流圖如圖1所示。

     從圖1中可以看出，主機到設備的連接由多層鏈接組成。usb總線接口層提供了主機與設備之間物理/信令/包的連接；系統軟件基于usb設備層來完成對設備的一般操作；功能層通過相應的客戶軟件向主機提供一些附加功能。usb設備層和功能層各自的內部通信是邏輯上的，它們實際的物理通信都是通過usb總線接口層完成的。

     2.2 數據傳輸方式

     數據通過usb在主機與設備之間傳送。usb規范極據不同數據的特點規定了usb支持的四種數據傳輸方式：

     （1）控制傳輸方式。該方式用來進行外設與主機之間的控制、狀態、配置等信息的傳輸，為外設與主機之間提供一個控制通道。每種外設都支持控制傳輸類型，這樣主機pc與外設之間就可以傳送配置和命令/狀態信息。

     （2）等時傳輸方式。該方式用來連接需要連續傳輸的數據，且對數據的