[发明专利]一种利用USBHost接口实现程控仪器通信的总线桥

摘要

本发明公开了一种利用USB Host接口实现程控仪器通信的总线桥，通过主USB芯片和从USB芯片“背靠背”连接而成，其中，主USB芯片支持USBTMC协议，使之被识别为USBTMC设备，从而实现了控制主机与仪器主机之间的相互通信，具有低成本、结构简单、且传输速度稳定、快速等特点。

主权项

1.一种利用USB Host接口实现程控仪器通信的总线桥，其特征在于，包括：通过USB Host接口连接控制主机与仪器主机的USB总线桥；USB总线桥包括主USB芯片和从USB芯片，通过将两块USB芯片“背靠背”连接构成，其中，主USB芯片支持USBTMC协议；主USB芯片和从USB芯片均包括USB收发器、CPU、端点FIFO以及FIFO接口，以及运行在两块USB芯片上的固件程序；其中，CPU运行着USB芯片的固件程序，完成USB芯片的初始化和配置符合协议的各类描述符，以及对USB收发器、端点FIFO和FIFO接口的控制；USB收发器用来实现USB芯片分别与仪器主机和控制主机之间的通信，其主要传输方式包括控制传输、Bulk传输和中断传输；控制传输实现USB芯片在两个主机上的识别与连接，Bulk传输实现USB芯片与主机之间的数据传输，中断传输实现从USB芯片与仪器主机的Header数据传输；端点FIFO用于存放USB芯片与主机之间的传输数据，并根据不同的传输方式存放不同位置；FIFO接口受CPU控制，用于实现将端点FIFO数据通过本地引脚与另一块USB芯片的连接；主USB芯片的USB收发器通过BulkOut传输接收到来自控制主机发送的数据后，将其存放在端点FIFO里，CPU读取这些数据的前12字节，即USBTMC协议规定的Header数据，判断本次传输方式，若本次传输为Out型传输，则设置FIFO接口写操作，将这些数据写到从USB芯片，从USB芯片的USB收发器先将Header数据由中断传输发送给仪器主机，再由BulkOut传输将数据发送给仪器主机；若为In型传输，则同样先设置FIFO接口写操作，将提取的12字节Header数据经从USB芯片发送给仪器主机，然后设置FIFO接口读操作，读取从USB芯片的数据，从USB芯片的USB收发器通过BulkIn传输接收仪器主机的数据，并将其由主USB芯片的FIFO接口读操作读走，当主USB芯片读到数据并保存在端点FIFO里后，将端点FIFO里的数据通过BulkIn传输发送给控制主机；仪器主机通过安装的驱动程序通过中断传输轮询从USB芯片的中断端点缓冲区，获取Header数据，对Header进行解析后跳转执行相对应的操作，即开启BulkOut传输写数据，或开启BulkIn传输读数据，或者是不操作等待下一次中断传输。