FTDI公司为FT245R芯片提供了2种驱动程序:VCP驱动和D2XX驱动。使用VCP驱动程序,数据传输速率可达300 kb/s;使用D2XX驱动程序,数据传输速率可达1 Mb/s。下面分别介绍基于以上2种驱动的应用软件程序设计。
3.2.1 基于VCP驱动的应用程序设计
在PC机上安装一个由FTDI公司提供的虚拟串行口VCP(Virtual COM Port)驱动程序,它是将USB接口芯片虚拟成操作系统的一个串口通信口,对这一虚拟的串行口的操作等同于对该USB接口设备的操作。应用程序通过调用 Win32 COMM控件的API函数来完成对芯片的读/写操作。
VCP驱动由2部分组成:FTDIBUS和FTSER2K。FTDIBUS完成2个功能:控制虚拟串口的生成,以及与USB接口芯片进行通信。FTSER2K完成对串口的各种操作。
应用软件程序设计可以采用成熟的串行通信控件MSComm来完成对虚拟串口的各种操作。MSComm控件很好地封装了Windows API的串口通信函数,屏蔽了繁琐的通信细节,只需使用控件提供的接口即可。
3.2.2 基于D2XX驱动的应用程序设计
为了获得更快的数据传输速率,本文选择D2XX驱动来进行应用软件程序开发。D2XX驱动包括FTD2XX.DLL、FT2XX.SYS、USB Stack三部分。应用软件程序通过动态链接库文件FTD2XX.DLL可访问驱动程序FTD2XX.SYS的编程接口,进而可以对FT245R芯片进行各种操作。
FTD2XX.DLL提供了丰富的接口函数来对FT245R进行各种操作,主要函数如下:
FT_Open 用于打开USB接口设备
FT_Read 从USB接口芯片中读取数据
FT_Write 向USB接口芯片里写入数据
FT_Close 关闭USB接口设备
FT_SetTimeouts 设置读写FT245R缓冲区的超时时间设计中使用MFC作为计算机终端应用软件的开发平台。程序设计要点如下:
①新建一个工程文件,加载FTD2XX.H文件到工程中,在每一个CPP文件中都要加入头文件FTD2XX.H。在FTD2XX.H文件中可以查看动态链接库(FTD2XX.DLL)提供的接口函数。在新建的类中,用到哪个接口函数,需在该类的头文件中对接口函数进行声明。FTDI公司提供D2XX驱动的安装程序,进行安装后即可在Win-dow32下生成FTD2XX.DLL文件。
②应用程序须首先加载动态链接库文件Ftd2xx.dll,之后才能调用动态链接库的接口函数,对USB接口芯片进行各种操作。加载库命令即LoadLibrary("Ftd2xx.dll")。
③在打开USB接口设备之前,须先关闭USB接口设备。即先执行FT_Close函数,然后执行FT_Open函数。USB接口设备打开后,就可以对芯片缓冲区进行读/写操作。在完成终端应用软件对FR245R芯片的各种操作后,用户可根据不同需求,自行设计通信协议,包括串行通信参数、数据帧格式、数据帧发送方式等。终端应用软件界面如图4所示。
结 语
本文主要讨论了基于USB接口的RS485信号模拟器的软硬件设计。整个信号模拟器已经完成调试,经工程实际测试,终端应用程序运行可靠,信号模拟器数据发送正确无误。这种基于USB接口芯片FT245R的软硬件设计,可应用于其他基于USB接口的信号模拟器和数据采集领域,具有广泛的工程应用前景。