本實用新型涉及一種應(yīng)用于通信、計算機和自動控制領(lǐng)域中的通信接口裝置，尤其涉及一種免驅(qū)動安裝、工作參數(shù)可靈活配置的USB同步串行通信轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

串行通信是通信、計算機和自動控制領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的一種通信方式，它具有以下兩個優(yōu)點：①需要的物理連接線數(shù)目少；②大部分電子產(chǎn)品支持串行通信。

同步串行通信因為應(yīng)用場合不同，存在多種協(xié)議。常用同步串行通信協(xié)議有SPI（Serial Peripheral Interface，串行外圍設(shè)備接口）協(xié)議、IIC（Inter-Integrated Circuit，集成電路總線）協(xié)議。隨著USB接口的廣泛應(yīng)用，基于USB接口的同步串行通信需求也越來越多。盡管已出現(xiàn)了USB與SPI或IIC的轉(zhuǎn)換器，但同一轉(zhuǎn)換器同時提供兩種通信接口的設(shè)備還未出現(xiàn)，因而難以提高傳統(tǒng)同步串行通信轉(zhuǎn)換器的適用范圍。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的就在于提供了一種USB同步串行通信轉(zhuǎn)換器，克服了現(xiàn)有的USB同步串行通信轉(zhuǎn)換器只有單一通信協(xié)議的局限性，無需安裝驅(qū)動程序，只需要在電腦端進(jìn)行配置工作參數(shù)，從而大幅提高應(yīng)用中的靈活性和適用范圍。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的：一種USB同步串行通信轉(zhuǎn)換器，包括處理器模塊以及與其相連接的USB接口模塊、串行通信接口、電源模塊、復(fù)位模塊，所述處理器模塊用于進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與配置工作參數(shù)；所述USB接口模塊與串行通信接口均與電源模塊相連接，所述串行通信接口包括SPI通信接口與IIC通信接口。

作為一種優(yōu)選方案，所述處理器模塊還連接外部晶振，使得處理器模塊模擬USB信號。

作為一種優(yōu)選方案，所述處理器模塊采用單片機作為處理器，該處理器模塊通過模擬USB信號與電腦端通信。

作為一種優(yōu)選方案，所述USB接口模塊采用USB-A公座，用于與電腦端USB接口插接。

作為一種優(yōu)選方案，所述SPI通信接口包含SCK、MISO、MOSI和片選CS信號接口。

作為一種優(yōu)選方案，所述IIC通信接口包括SDA和SCL信號接口。

作為一種優(yōu)選方案，所述電源模塊提供5V與3.3V的電源，其包含有一熔斷器。

作為一種優(yōu)選方案，所述復(fù)位模塊包含有上拉電阻、電解電容以及復(fù)位開關(guān)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果：本實用新型提供了一種USB同步串行通信轉(zhuǎn)換器，使用時免驅(qū)動安裝，可配置工作參數(shù)，支持SPI通信協(xié)議及IIC通信協(xié)議，并提供相應(yīng)的設(shè)備端口。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理框圖；

圖2是本實用新型的電路圖；

圖3是本實用新型的工作流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

實施例：

如圖1、圖2所示，一種USB同步串行通信轉(zhuǎn)換器，包括處理器模塊1以及與其相連接的USB接口模塊2、串行通信接口3、電源模塊4、復(fù)位模塊5，所述處理器模塊1用于進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與配置工作參數(shù)；所述USB接口模塊2與串行通信接口3均與電源模塊4相連接，所述串行通信接口3包括SPI通信接口與IIC通信接口。

本實用新型優(yōu)選所述處理器模塊1還連接外部晶振，使得處理器模塊1模擬USB信號，使用外部晶振作為處理器模塊1的時鐘源，在本實用新型的優(yōu)選實施例中外部晶振使用12MHz的石英晶體，確保處理器模塊1可以模擬USB信號，無需在電腦端安裝驅(qū)動。

本實用新型優(yōu)選所述處理器模塊1采用單片機作為處理器，該處理器模塊1通過模擬USB信號與電腦端通信，在本實用新型的優(yōu)選實施例中ＡＴＭＥＬ公司的ATmega8l單片機作為處理器，成本低，芯片占用空間小。

本實用新型優(yōu)選所述USB接口模塊2采用USB-A公座，用于與電腦端USB接口插接，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，USB接口的D-、D+兩端分別連接一個3.6V的穩(wěn)壓二極管D3和穩(wěn)壓二極管D2，以便于更好地和電腦端USB接口的信號線電平匹配，提高轉(zhuǎn)換器的適應(yīng)性。

本實用新型優(yōu)選所述SPI通信接口包含SCK、MISO、MOSI和片選CS信號接口，SPI通信接口提供5V和3.3V供電電壓，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，SPI通信接口分別與處理器模塊1的ATmega8l單片機17、16、15及14腳相連，分別作為SPI通信的SCK、MISO、MOSI和片選CS信號接口。

本實用新型優(yōu)選所述IIC通信接口包括SDA和SCL信號接口，IIC通信接口提供5V和3.3V供電電壓，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，IIC通信接口分別與處理器模塊11的ATmega8l單片機27腳和28腳相連，分別作為IIC通信的SDA和SCL信號接口。

本實用新型優(yōu)選所述電源模塊4提供5V與3.3V的電源，其包含有一熔斷器，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，電源模塊4由USB接口模塊2供電，通過AMS1117-3.3V穩(wěn)壓芯片U1轉(zhuǎn)壓后為串行通信接口3模塊提供3.3V供電電壓；在電源模塊4中，加入了400mA的熔斷器F1，防止轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)異?；蛲ㄐ旁O(shè)備故障導(dǎo)致電腦USB接口被燒壞。

本實用新型優(yōu)選所述復(fù)位模塊5包含有上拉電阻、電解電容以及復(fù)位開關(guān)，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，復(fù)位模塊5與處理器模塊1的ATmega8l單片機29腳相連，復(fù)位模塊5由一個10KΩ的上拉電阻R5、10uF的電解電容C5及自復(fù)位開關(guān)K1組成，可實現(xiàn)調(diào)試過程中復(fù)位功能。

具體實施時，如圖3所示，處理器模塊1的工作流程如下：

（1）處理器模塊1查詢USB接口模塊2是否收到命令，若接收到命令則執(zhí)行下一步驟（2），否則執(zhí)行步驟（4）；

（2）停止數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，卸載相應(yīng)的SPI串行通信或IIC串行通信的接口驅(qū)動程序，轉(zhuǎn)入步驟（6）；或者根據(jù)命令加載相應(yīng)的SPI串行通信或IIC串行通信的接口驅(qū)動程序，配置工作參數(shù)，然后轉(zhuǎn)入步驟（3）；

（3）串行通信接口3初始化，做好數(shù)據(jù)收發(fā)準(zhǔn)備，轉(zhuǎn)入步驟（4）；

（4）若USB接口模塊2接收到來自電腦端的數(shù)據(jù)，則處理器模塊1將該數(shù)據(jù)變換后發(fā)送至串行通信接口3，然后轉(zhuǎn)入步驟（1）；若USB接口模塊2無任何命令或數(shù)據(jù)傳入，則轉(zhuǎn)入步驟（5）；

（5）處理器模塊1將串行通信接口3傳來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，發(fā)送至USB接口模塊2然后轉(zhuǎn)入步驟（1）；

（6）結(jié)束。

本實用新型中的處理器模塊1可根據(jù)上位機軟件要求，設(shè)置SPI和IIC串行通信的主、從工作模式，數(shù)據(jù)傳輸速率、字節(jié)特征等；工作在所述處理器模塊1上的固件（程序），不但可以根據(jù)通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，還可以實現(xiàn)工作參數(shù)配置；在SPI串行通信中，主、從工作模式可通過軟件進(jìn)行配置，可選擇從500Hz到1.5MHz的12種傳輸速率，另外還可指明高位在先（MSB），還是低位在先（LSB）；在IIC串行通信中，主、從工作模式可通過軟件進(jìn)行配置，最高支持400kHz傳輸速率。

本實用新型中所提及的軟件及程序均采用現(xiàn)有技術(shù)，都為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知的軟件及程序，同時本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員當(dāng)然知道各個模塊中的具體電路之間可以組合使用。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。