本文首先簡(jiǎn)單回顧了國(guó)內(nèi)USB產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的歷史，然后詳細(xì)介紹了以波仕電子產(chǎn)品為代表的四代USB串口通信產(chǎn)品的性能及特點(diǎn)，第一代是USB/RS-232轉(zhuǎn)換器，第二代是USB/RS-485/RS-422轉(zhuǎn)換器，第三代是光電隔離的USB/ RS-232/485/422通用轉(zhuǎn)換器，第四代是USB/串口光纖轉(zhuǎn)換器。最后文章對(duì)USB虛擬的串口與傳統(tǒng)串口的差別進(jìn)行了評(píng)論。
關(guān)鍵詞：USB 串口通信 RS-232 RS-485

目前計(jì)算機(jī)的USB接口已經(jīng)大量使用，一般每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有2到4個(gè)USB口。USB口已經(jīng)開(kāi)始逐步取代傳統(tǒng)的PS/2鼠標(biāo)口、PS/2鍵盤口、CENTRONICS打印口、RS-232串口等。USB將是未來(lái)重要的PC機(jī)工業(yè)通信接口之一，用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)通信以及存儲(chǔ)、編程等。在USB技術(shù)逐步普及于工業(yè)通信的今天，本文回顧USB工業(yè)通信產(chǎn)品的發(fā)展過(guò)程。

先回顧我國(guó)USB產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成就，我們不得不提到著名的深圳朗科公司。是他首次提出了“優(yōu)盤”的名稱，是他取得了全球領(lǐng)先的USB外部存儲(chǔ)裝置的專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并且據(jù)說(shuō)后來(lái)以此專利起訴打敗了著名的日本SONY公司。盡管在朗科的U盤出現(xiàn)之前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有IBM隨電腦一道贈(zèng)送的“IBM存儲(chǔ)鑰匙”，其實(shí)就是U盤，但是象IBM這樣連微硬盤部門都出售給日立公司的藍(lán)色巨人是看不上這小小的存儲(chǔ)鑰匙（storage key）的。這樣的失誤雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)輕于請(qǐng)MICROSOFT公司為IBM PC寫DOS操作系統(tǒng)，但是也成就了一個(gè)中國(guó)的朗科以及后來(lái)國(guó)內(nèi)的整個(gè)U盤市場(chǎng)，盡管今天的朗科還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到MICROSOFT的規(guī)模。當(dāng)時(shí)早期的朗科U盤采用的是PHILIPS公司的PDIUSB12的USB接口芯片加三星的FLASH存儲(chǔ)器，朗科當(dāng)時(shí)還出售PDIUSB12的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)可用于開(kāi)發(fā)U盤等產(chǎn)品。不到一年后，同樣在深圳的另外一家公司魯文公司開(kāi)發(fā)出了號(hào)稱是全球第一個(gè)無(wú)須驅(qū)動(dòng)程序的U盤（取名為“易盤”），可以在Windows me下無(wú)須驅(qū)動(dòng)程序。因?yàn)闊o(wú)驅(qū)才會(huì)有后來(lái)的巨大的市場(chǎng)。
雖然以上是國(guó)內(nèi)USB產(chǎn)品開(kāi)發(fā)歷程的簡(jiǎn)單回顧并不是USB串口通信領(lǐng)域產(chǎn)品的回顧，但是正是因?yàn)橹袊?guó)人開(kāi)發(fā)U盤技術(shù)讓我國(guó)在世界計(jì)算機(jī)外設(shè)方面占了一席之地的成就鼓舞了后來(lái)國(guó)人在USB串口通信領(lǐng)域的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，也正是當(dāng)時(shí)朗科出售的USB開(kāi)發(fā)系統(tǒng)帶動(dòng)波仕電子開(kāi)始了USB串口通信產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。況且工業(yè)通信和工業(yè)測(cè)量控制領(lǐng)域都是國(guó)人的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)，始終是國(guó)貨占據(jù)絕大部分市場(chǎng)。

第一代產(chǎn)品 USB/RS-232轉(zhuǎn)換器

第一代USB串口通信產(chǎn)品是以波仕電子的USB/RS-232轉(zhuǎn)換器為典型的。波仕電子是國(guó)內(nèi)最早從事USB/串口轉(zhuǎn)換器的開(kāi)發(fā)廠家之一。型號(hào)為USB232的USB/RS-232轉(zhuǎn)換器（如圖1）用于將一個(gè)USB口轉(zhuǎn)換成為一個(gè)RS-232串行口。USB/RS-232轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)USB與RS-232串口設(shè)備相互通訊的一種協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置（USB協(xié)議-串行通信協(xié)議）。在通信主機(jī) (USB)和RS-232串口設(shè)備之間，無(wú)論是通信主機(jī)發(fā)送信息至指定的RS-232串口設(shè)備或是RS-232串口設(shè)備發(fā)送信息至指定通信主機(jī)，都可以經(jīng)其輕易且正確地傳輸。波仕的USB232是專門為工業(yè)通信設(shè)計(jì)制造的，特別強(qiáng)調(diào)對(duì)工業(yè)通信的適用性。比如我們用工業(yè)通信開(kāi)發(fā)常用的Visual BASIC 和 Visual C++語(yǔ)言的Mscomm.ocx通信控件編程后進(jìn)行通信檢測(cè)，波仕的USB232可以在各種版本的Windows下很流暢地正確通信并且對(duì)RTS/CTS、DTR/DSR握手信號(hào)的控制與監(jiān)測(cè)也很正確，而有些市售的USB/串口轉(zhuǎn)換器卻不能夠通過(guò)這樣的檢測(cè)。

圖1 波仕電子的型號(hào)為USB232的USB/RS-232轉(zhuǎn)換器
波仕電子USB232產(chǎn)品具有以下基本性能特點(diǎn)：直接外插USB口，無(wú)須外接電源,自動(dòng)識(shí)別串口號(hào)當(dāng)作新的COM口，并且在WINDOWS XP下可以修改COM口的號(hào)碼，RS-232口帶全部RS-232信號(hào)，軟件只需修改串口號(hào)即可，無(wú)須重新編寫。
USB232產(chǎn)品還可以與波仕電子的其他產(chǎn)品配合使用： USB232還可以直接配接波仕電子的485C型轉(zhuǎn)換器構(gòu)成USB/RS-485/RS-422轉(zhuǎn)換器（全雙工半雙工通用）。USB232還可以直接配接波仕電子的485TC型轉(zhuǎn)換器構(gòu)成光電隔離且無(wú)須供電的USB/RS-485/RS-422轉(zhuǎn)換器。USB232還可以直接配接波仕電子的BS232-9型RS-232光電隔離器構(gòu)成光電隔離無(wú)須供電的USB/RS-232轉(zhuǎn)換器。

第二代產(chǎn)品 USB/RS-485/RS-422轉(zhuǎn)換器

第二代USB串口通信產(chǎn)品可以從USB口直接擴(kuò)展出RS-485、RS-422口。波仕電子USB/RS-485轉(zhuǎn)換器（型號(hào)：USB485）用于將一個(gè)USB口轉(zhuǎn)換成為RS-485（半雙工）或者RS-422口（全雙工），如圖2。

圖2 波仕電子的型號(hào)為USB485的USB/RS-485/RS-422轉(zhuǎn)換器
波仕電子USB485產(chǎn)品具有以下基本性能特點(diǎn)：直接外插USB口，無(wú)須外接電源, 無(wú)須供電而且還可以對(duì)外輸出5V電源。配RS-485/RS-422接線端子！自動(dòng)識(shí)別串口號(hào)當(dāng)作新的COM口， RS-485/422口為全雙工半雙工通用，軟件只需修改串口號(hào)即可。驅(qū)動(dòng)軟件完全同波仕USB232轉(zhuǎn)換器。

USB485主要是為USB的遠(yuǎn)程工業(yè)通信而設(shè)計(jì)的，由于轉(zhuǎn)換為RS-485或者RS-422接口所以通信距離增加到了1200米（9600bps時(shí)）。同時(shí)增加了一個(gè)5V供電腳這樣可以對(duì)某些外接的儀器或設(shè)備供電。

第三代產(chǎn)品 光電隔離USB/RS-232/485/422轉(zhuǎn)換器

圖3 波仕電子的型號(hào)為USB232GL1的光電隔離USB/RS-232/485/422轉(zhuǎn)換器
第三代USB串口通信產(chǎn)品不僅可以從USB口直接擴(kuò)展出RS-232、RS-485、RS-422口，而且實(shí)現(xiàn)了光電隔離又無(wú)須供電。波仕USB232GL1光電隔離微型USB/串口轉(zhuǎn)換器（如圖3）秉承波仕轉(zhuǎn)換器的一貫特色，具有超小型的外形(80*23*47mm)、RS-232、RS-485、RS-422通用，可以虛擬成為本地COM串口(COM1-COM256)、無(wú)須修改已有的串口通信軟件。

波仕USB232GL1可能是世界上最小的光隔USB/串口轉(zhuǎn)換器之一、使用也是極簡(jiǎn)便的，專利號(hào):200630307752。USB232GL1實(shí)現(xiàn)了USB與串口的2500V光電隔離。USB232GL1的RS-232/485/422的最高通信速率為19.2Kbps，實(shí)際可達(dá)38.4Kbps以上。波仕USB232GL1內(nèi)置有600W抗雷擊浪涌保護(hù)器。

將USB232GL1型USB/串口轉(zhuǎn)換器通過(guò)配套的USB延長(zhǎng)線（A型USB口到B型USB口）外插到計(jì)算機(jī)的USB口。在串口插座旁邊有一個(gè)小LED（發(fā)光二極管），當(dāng)USB232GL1產(chǎn)品接通后LED會(huì)一直亮著。

波仕USB232GL1產(chǎn)品的RS-232/485/422串口端是一個(gè)DB-9針座，具有RS-232、RS-485、RS-422全部引腳。當(dāng)作為RS-232口時(shí)與PC機(jī)的DB-9針RS-232口的2、3、5腳分配完全相同。作為RS-422時(shí)，T+、T—是指從USB232GL1向外發(fā)送。注意RS-485和RS-422通信時(shí)建議要接地線（5腳）。RS-485/422無(wú)須跳線選擇。RS-485/422信號(hào)的參考地線與RS-232的GND是一樣的。