通过 USB 模拟 UART

Question

有人知道是否可以通过 USB 模拟 UART（简单的串行发送和接收）吗？这将如何实现？

我在 Microchip 网站上找到了这个链接，但不是很及时。

http://www.microchip.com/forums/m522571-print.aspx

有什么想法吗？谢谢。

Answer 1

您需要将设备堆栈实现为 CDC ACM 设备（也称为 虚拟 COM 端口或 VCP）。大多数支持 USB 的微控制器供应商都有示例代码或应用说明。

鉴于此，就 Windows 而言，您的设备看起来就像一个 COM 端口。在设备端，您将获得传输的原始数据块。可以为 UART 和 USB 接口实现适当的抽象层，以便在必要时提供相同的接口。

一个问题是 USB 设备需要一个由 USB 实施者论坛分配的供应商 ID，地址为 $5000 fee（正确，2016 年 7 月 23 日）。如果您要在野外发布您的设备，如果您的设备要被识别并在其他设备上正常运行，您真的需要一个。一些微控制器供应商允许您免费或以较低的费用将他们的供应商 ID 用于产品 ID 的子集，但他们可能只会在您从他们那里购买大量设备时才会这样做。

另一个问题是，在 OSX 或 Linux 上，无需任何其他驱动程序即可识别 CDC/ACM，而 Windows 则更为繁琐，需要一个 INF 文件才能将特定的 USB 供应商和产品 ID 与 usbser.sys 驱动程序相关联。然后，您将进入驱动程序签名的整个世界，这对于使用 Windows Vista 64 或任何版本的 Windows 7 是必不可少的。代码签名签名也会让您花钱。如果您的供应商提供了示例 VCP 代码，他们也可能会提供签名的驱动程序。 STMicroelectronios 的 STM32 VCP 示例甚至通过了 WHQL 认证，因此可以通过 Windows 更新自动获取。

所以结果是，如果您的供应商已经提供了代码和签名的驱动程序（或者您没有使用 Windows），那么您可以进行实验，但要部署产品，您需要供应商 ID 和代码签名证书.老实说，这有点雷区。

更简单的方法是使用 FTDI USB串行芯片。这对于没有自己的 USB 控制器的微控制器特别有用，但数据传输速率将受到微型和/或 FTDI 的 UART 接口而不是 USB 速度的限制。 FTDI 芯片可以使用 FTDI 的 VID/PID 原样使用，或者您可以使用自己的 VID/PID 对其进行自定义。自定义使您重新需要获取 VID 和签名证书，但允许您的设备被唯一标识，而不是作为通用串行端口。

Answer 2

基本上，您有两种选择通过 USB 模拟 UART：

1. 使用现有产品。 FTDI 公司提供众所周知且可靠的 UART-USB 桥接芯片，例如FT230X。优点：您不需要任何有关 USB 的详细知识。缺点：如果用于大规模生产，价格会很高。额外的硬件，需要额外的电源。

2. 实现 USB 设备类“通信设备类”(CDC)。 CDC 的规范可从 USB.org 获得，请参阅 here。优点：批量生产便宜（如果您的微控制器板载 USB）。缺点：您需要有关 USB 的详细知识。