用光纖實現(xiàn)USB的遠程通信的方案分析

  移動通信網(wǎng),目前計算機的USB接口已經(jīng)大量使用,一般每臺計算機都有多個USB口。當USB的通信距離超過幾十米后,采用電纜連接方案甚至無線方案都已經(jīng)無法實現(xiàn),目前只有光纖可以實現(xiàn)USB的遠程通信。本文介紹的就是幾種通過光纖實現(xiàn)USB的遠程通信的方案。

  USB口已經(jīng)成為了計算機最重要的外部接口,幾乎可以代替所有外部接口。USB的規(guī)范規(guī)定USB的通信距離最多5米(用USB-HUB級連)。市場上還有一種用RJ-45線傳輸?shù)腢SB遠程延長器,據(jù)說可以到50米。更遠的USB通信目前只能夠用光纖實現(xiàn):多模光纖最遠4Km,單模光纖最遠40Km。

  首先認識一下USB的通用性,也就理解了USB的重要性。按照用途的通用性對幾種常用的外部接口進行排隊:USB≥以太網(wǎng)口〉串口〉PS/2、打印口等。USB口可以方便地轉換出以太網(wǎng)口、串口以及PS/2口、打印口、甚至音頻、視頻口等。反過來,串口以及PS/2口、打印口等無法生成USB口,因為USB的規(guī)范更加復雜。只有以太網(wǎng)口加上電源才可以生成USB口,并且需要專門的軟件支持。當然計算機的內(nèi)部總線接口通用性最好:臺式機的PCI口、筆記本的PCMCIA口完全可以生成USB口,而且無須驅(qū)動程序。

  USB2.0以及USB1.0的規(guī)范沒有光纖接口。雖然將來的USB3.0可能會帶有光纖接口,但是仔細研究USB3.0規(guī)范就知道USB3.0實際上是分為兩個部分的:傳統(tǒng)的USB2.0部分和延伸的特定USB3.0部分。只有延伸的特定USB3.0部分是可能會有光纖通信功能的,但是這部分并不兼容USB2.0。而USB2.0是完全兼容USB1.0的。

  工業(yè)通信用的USB-串口光纖通信方案

  在一些工業(yè)通信的場合,由于數(shù)據(jù)量不大并且特別要求實時性,往往采用串行通信,通信協(xié)議為RS-232或者RS-485。工業(yè)計算機的USB口可以通過光纖以RS-232或者RS-485協(xié)議進行串行通信。這時可以選用USB/串口光纖轉換器,波仕電子的典型產(chǎn)品是OPTU232L1(多模)和OPTU232SL1(單模),如圖1。波仕電子發(fā)明和首創(chuàng)了USB/串口光纖轉換器、同時也是世界上唯一的USB/串口光纖轉換器,專利號200730098650。波仕電子的OPTU232L1和OPTU232SL1是最新一代USB光纖通信產(chǎn)品,直接從USB口轉換出一對光纖收發(fā)頭用于傳輸串口信號,而且無須供電。波仕OPTU232L1和OPTU232SL1微型USB/串口光纖轉換器具有超小型的外形(74*23*47mm)、可以將USB口虛擬成為本地COM串口(COM1-COM256)、無須修改已有的串口通信軟件。驅(qū)動程序同波仕USB232系列轉換器,支持WindowsXP/CE、LINUX、MacOS等。

  由于OPTU232L1(或OPTU232SL1)傳輸?shù)倪是串口信號,所以必須成對使用或者與波仕的其他串口/光纖轉換器配對使用。由于采用光纖作為通信傳輸介質(zhì),具有隔離高電壓、防電磁干擾、傳輸距離遠等優(yōu)點。OPTU232SL1的傳輸介質(zhì)為單模光纖、OPTU232L1的傳輸介質(zhì)為多模光纖,但是外形和驅(qū)動程序是完全一樣的。這種方案大大簡化了USB口的光纖遠程通信,圖2為OPTU232L1與波仕的串口/光纖中繼轉換器組網(wǎng)通信圖。兩邊的計算機都配置好USB/串口光纖轉換器并且連接好后,用“串口調(diào)試助手”軟件或者其他串口通信軟件就可以傳輸數(shù)據(jù)和文件了。


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