嵌入式设备集成USB技术解决方案

来源：合肥粤嵌嵌入式培训机构时间：2023/2/10 14:56:41

一、背景资料

【市场背景】

在地矿勘测、水文检测、仪器仪表制造、油田数据采集、纺织制造、交通运输记录仪等嵌入式系统中，都涉及到数据采集和交换技术，但这些设备通常只有串口而没有USB接口，朗科公司也为此类嵌入式设备提供了解决方案，使之可以利用闪存盘作为数据采集和交换的移动存储设备。

二、朗科嵌入式设备集成USB技术解决方案

【方案一：适配器方案】

采用适配器，通过TTL串口（或并口）转接出USB接口，嵌入式设备需要通过TTL串口，按照朗科公司制订的优盘牌闪存盘适配器串口通信协议与适配器进行数据传输和通信，优盘牌闪存盘适配器负责优盘的检测和数据的存储。此优盘牌闪存盘适配器方案已经被多家嵌入式设备开发商采用。

【性能特点】

1) 支持TTL串口通信和4种波特率: 9600,19200,38400,115200 kbps

2) 功耗低：功耗低于0.3w

3) 体积小：58mm x 27mm x 18mm

4) 支持FAT12/16文件系统

5) 提供给用户可用的串口缓存空间为2KB ，增加更大数据吞吐量，加快数据传输速度。

6) 支持所有朗科闪存盘(ODH,ODI,OSA,OKA等)

7) 采用TDI的UHC124主控芯片，读/写文件速度快(与嵌入式设备MCU和闪存盘类型以及串口速率等有关)。以下数据为串口波特率为115200kbps,闪存盘为ODI加密III：

读速度：9.2 KBytes/s

写速度：9 KBytes/s

8) 适配器不占用嵌入式设备的MCU的RAM，ROM等硬件资源，适合于资源较紧张的嵌入式设备。嵌入式设备厂商只需了解《优盘牌闪存盘适配器串口通信协议》即可，朗科提供适配器和闪存盘以及技术文档，厂商不需了解适配器内部细节，开发。

方案二：嵌入USB主控模块方案】

在嵌入式设备中嵌入USB Host 主控芯片和控制技术，直接从设备引出USB接口。这种方案的硬件成本较低，结构也比较紧凑，但需要联合开发调试。

【性能特点】

1) 硬件上直接在嵌入设备上内嵌USB主控芯片和USB接口硬件等电路，节约了硬件成本，减少了设备体积。

2) 软件上需要在嵌入设备软件中增加朗科公司提供的USB主控模块和FAT12/16文件系统模块，不过需要厂商的MCU编译器重新编译。

3) 数据通信不再需要《朗科串口通信协议》。

4) 数据的读写不再受到串口限制，速度更快（受到嵌入设备MCU速度限制），大约在400～600KB/S之间。

5) 需要占用嵌入设备的RAM，ROM等资源存储和运行USB主控模块和文件系统代码，其中ROM将额外需要12～20KB，RAM需要5～8KB左右。

6) 开发过程中需要朗科公司配合调试USB主控模块和FAT文件系统模块。

三、成功案列

【成功案列一】

嵌入USB主控模块方案已经由西安交运信息产业有限公司成功应用在汽车记录仪系统中。

【成功案列二】

朗科优盘牌闪存盘适配器方案已经被以下公司成功采用。

1) 深圳凯旋电气自动化有限公司：电力行业，用来采集数据、检测继电保护装置工作是否正常。

2) 河南辉煌科技有限公司：通讯行业仪器仪表制造，用来记录仪表工作情况以及测试数据。

3) 哈尔滨傲立信息产业有限公司：电力行业，用于抄表系统的数据采集

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