李维英 杨家玮

     来源：《电子技术应用》

     摘要：在讨论通用串行总线（usb）基本原理的基础上，介绍如何将usb技术应用到分组无线网中。讲述分组无线网络控制单元的usb接口设计，并实现了分组无线网络控制单元与计算机之间的高速通信。

     关键词：通用串行总线（usb）

     分组无线网（prn） 分组无线网络控制单元（pru）

     分组无线网（prn）是一种新型的无线通信网络，是利用分组交换技术共享无线信道的数字通信网络。它采用先进的网络通信协议、动态的网络拓扑组织，使网络具有信道利用率高、组建方便和多跳转换覆盖面广等特点。分组无线网与一般计算机通信网、广域分级无线网和传统的局域网相比，具有机动灵活、组网迅速和抗毁能力强等特点。分组无线网络控制单元（pru）是分组无线网中的核心设备，它与计算机（数据终端）相连接，进行收发数据交换。计算机可以向pru发送网络控制命令，也可以设置或查看设备与网络的状态。传统的方法是采用rs-232口进行通信，传输速度十分有限，难以对高速、批量的数据进行快速响应，这使分组无线网的发展受到了限制。随着通用串行总线（universal

     serial bus）技术的不断完善，使得在计算机与pru之间建立高速且通畅的通信线路成为可能。采用usb接口来替换rs-232接口，从而使上述问题得以有效解决，并为以后prn与ip网互联时的大量数据

     高速传送奠定了基础。

     1 usb接口的特点

     usb（universal serial bus）即“通用串行总线”，是一种应用在pc领域的表型总线接口技术，由intel、microsoft、nec等公司共同提出。这是一种新规格的外接串联口，提出该规格的厂商希望用usb来取代现有的外接设备接口，它还具备连接单一化、软件自动侦测以及热插拔的功能，即插即用。它具有以下特点：

     （1）使用方便。使用usb接口可以连接多个不同的设备，所以外设都在机箱外连接，允许外设热插拔。usb智能能识别usb链上外围设备的接入或拆卸。在软件方面，为usb设备的驱动程序可以自启动，无需用户干预，usb设备能真正做到“即插即用”。

     （2）速度更快。usb接口的数据传输速度有全速（12mbps）和低速（1.5mbps）两种，在最新版本的标准usb2.0中定义的接口传输速率已达480mbps。

     （3）独立供电。usb接口提供了内置电源，采用总线供电的usb设备可获得5v电压和最大500ma的电流。这对一些耗电较小的设备非常有利，可以省去相对庞大的电源系统。

     基于以上特点，尤其是速度方面的显著优势，usb得到了越来越广泛的应用。现在，大多数新pc都装备有两个usb端口，并且已经在pc机的多种外设上得到应用。

     2 usb工作原理

     2.1 usb通信模块分层结构

     usb通信模块的基本流图如图1所示。

     从图1中可以看出，主机到设备的连接由多层链接组成。usb总线接口层提供了主机与设备之间物理/信令/包的连接；系统软件基于usb设备层来完成对设备的一般操作；功能层通过相应的客户软件向主机提供一些附加功能。usb设备层和功能层各自的内部通信是逻辑上的，它们实际的物理通信都是通过usb总线接口层完成的。

     2.2 数据传输方式

     数据通过usb在主机与设备之间传送。usb规范极据不同数据的特点规定了usb支持的四种数据传输方式：

     （1）控制传输方式。该方式用来进行外设与主机之间的控制、状态、配置等信息的传输，为外设与主机之间提供一个控制通道。每种外设都支持控制传输类型，这样主机pc与外设之间就可以传送配置和命令/状态信息。

     （2）等时传输方式。该方式用来连接需要连续传输的数据，且对数据的