[VIP专享]USB转以太网设计

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USB口转网口

通过USB口传输数据的无线上网卡（注意是无线上网卡，前者说的是无线网卡，这两种有本质上的区别），与前者的区别在于，这类网卡需要另外交网费，而且价格不菲，主要运营商有移动，联通，电信。移动、联通按流量计算，电信按时间计算。其中速度最快的是移动，最慢的是联通，网通和点电信适中。（移动的TD-SCDMA上网卡，最高理论速度384Kbps，与2.5G时代的EDGE无线上网卡速度相同，作为3G上网卡，这个速度用户肯定不会接受。还好移动也看到了这点不足，在TD-SCDMA二期建设中引入了HSDPA技术，将最高理论速度提升到2.2Mbps，可以说有了质的提升。联通的WCDMA上网卡，最高理论速度14.4Mbps，三类上网卡中速度最快，WCDMA上网卡拥有如此高的速度也是得益于HSDPA技术的引入。从国外的经验来看，WCDMA上网卡的速度一般可达3.6Mbps，已经超越了国内2M的ADSL的下行速率。电信的CDMA-EVDO上网卡，最高理论速度为3.1Mbps。目前的EVDO上网卡的版本为Rev A，为了赶上联通14.4Mbps的速度，电信已经开始在部分大中型城市部署速度更快的B版本(Rev B)，届时最高理论速度可达9.3Mbps，进一步缩小了与联通的差距。）另一类就是USB设备服务器，该类产品通常具有1个网络接口和多个USB接口，有独立的CPU，可以把多种USB设备接在网络上实现共享，价格大多在几百元，例如希来凯思公司的SX-3000GB具有2个USB口，通过USB HUB，最大可以将15台USB设备连接在网络上。由于该产品具有千兆网口，速度非常快，对于视频，音频传输等需要占用较多带宽的流媒体设备非常适合，甚至可以通过互联网实现远程拍照或者监控。SX-3000GB支持的设备包括喷墨打印机、激光打印机、复合机、扫描仪、数码相机、USB闪存、读卡器、写卡器、音响设备、移动硬盘、软驱、摄像头，光驱CD/MO/FD，测量仪器，缝纫机，电子乐器，鼠标，键盘等等

usb转以太网方案

USB转以太网方案概述在许多设备中，例如笔记本电脑、平板电脑和智能手机等，在设计上通常仅包含USB接口，而没有内置的以太网接口。

然而，对于一些需要稳定的高速网络连接的应用，例如大文件传输、网络游戏和高清视频流媒体等，使用以太网连接通常更加可靠和稳定。

为了解决这个问题，可以使用USB转以太网方案，将USB接口转换为以太网接口，从而提供稳定的以太网连接。

方案一：USB转以太网适配器最简单的USB转以太网方案是使用USB转以太网适配器。

这种适配器通常类似于一个小型的USB插头，一端连接到设备的USB接口，另一端连接到以太网线。

适配器通过将USB接口转换为以太网接口，使设备能够通过有线以太网进行网络连接。

使用步骤1.将USB转以太网适配器插入设备的USB接口。

2.使用一根合适的以太网线，将适配器的以太网接口连接到以太网交换机或路由器的一个可用端口。

优势•简单易用，只需插入USB转以太网适配器即可完成转换。

•广泛兼容，适用于几乎所有带有USB接口的设备。

•提供稳定可靠的有线以太网连接，适用于高速数据传输和流媒体等应用。

注意事项•需要使用合适的以太网线来连接适配器和交换机/路由器。

•部分设备可能需要安装驱动程序或配置网络设置才能正常使用适配器。

方案二：USB转以太网集线器除了使用适配器的方式，还可以使用USB转以太网集线器来实现USB转以太网的功能。

USB转以太网集线器是一个综合设备，包含了多个USB接口和一个以太网接口。

使用步骤1.将USB转以太网集线器插入设备的USB接口。

2.使用一根合适的以太网线，将集线器的以太网接口连接到以太网交换机或路由器的一个可用端口。

3.将需要连接到设备的USB设备插入集线器的USB接口，例如鼠标、键盘、USB存储设备等。

优势•提供了同时连接多个USB设备和以太网的便利。

•只需一个USB接口就可以同时连接以太网和多个USB设备。

注意事项•为了确保稳定的网络连接，建议不要连接过多的USB设备，以免影响网络性能。

基于USBCDC的虚拟以太网接口研究及设计

contro l_ intf= { bL ength= sizeof contro l_ int,f
bD escr iptorT ype= USB _DT _INTER FACE, bIn terfaceN um be r= 0, bNumEndpo ints= 1, bIn terfaceC lass= U SB_CLA SS_COMM, bIn terfaceSubC lass= 6, bIn terfaceP ro to co l= 0, iInterface= STR ING _CONTRO L, };
关键词 U SB( 通用串行总线 ) CDC(通讯设备类 ) ECM ( 以太网控制模型 ) 中图分类号 TP393. 11
1 引言
USB( 通用串行总线 ) 是一种用于外部设备与计算机连接的标准连接, 这种通用串行接口具有速度快、即插即拔、易扩展、可使用总线供电、使用灵活等优点, 受到了广泛欢迎。USB作为一种标准的串行接口不仅出现在目前几乎所有的 PC 系统中, 而且也出现在越来越多的嵌入式系统中, 诸如智能手机、PDA、数码相机、MP3 / 4播放器等。在这些嵌入式系统中由于应用的需要, 往往会要求使用标准的以太网接口来相互交换数据或者与 PC 系统进行交换数据, 但是普通以太网接口往往需要单独的以太网控制器与外围接口, 增加以太网接口必然使系统成本的增加与产品尺寸扩大。如何使用 USB 接口来虚拟以太网接口成为不仅具有研究意义, 也有广泛的现实需求。
A BLE
_RESPONSE 请求
CONNECT ION
_
用于报告连接的网络设备
SPEED _CHANG E
2A h 的上 /下流量速度的改变
3 基于 CDC 的 ECM 虚拟以太网接口的设计

USB转以太网设计

深圳市和芯润德科技有限公司SR9700说明书USB接口以太网控制电路概述SR9700是一个高集成度、低功耗、单芯片USB接口以太网控制电路。

SR9700内部集成USB收发器、以太网PHY模块、以太网MAC模块、内存控制模块。

SR9700完全兼容IEEE802.3u协议，并支持IEEE 802.3x流量控制协议。

SR9700支持USB接口以太网适配器和CD-ROM复合设备，通过外接SPI Flash可实现USB接口以太网适配器自带驱动程序功能。

外接SPI Flash内也可存放除驱动程序之外的其他应用功能软件程序。

应用范围●USB接口以太网适配器●USB接口以太网适配器和CD-ROM复合设备主要特点●支持USB1.1、USB2.0 全速模式●支持USB挂起模式●支持USB标准命令●支持用户自定义命令●支持USB接口以太网适配器和CD-ROM复合设备功能●支持外接最大16M Byte的SPI Flash●支持自动从EEPROM中加载ID用其它信息●支持93C46/56/66、24C系列的EEPROM●兼容IEEE802.3系列协议●兼容IEEE802.3x流量控制协议●支持低功耗电源管理● 3.3V单电源供电，内部集成1.8V LDO●采用小型LQFP32L-07x07、SSOP24L封装内部框图深圳市和芯润德科技有限公司SR9700说明书管脚排列图R X PG N DR E FO S C OO S C IV C C 33G N DG N DRXN GND VCC18VO18GND VCC33NC VCC33VCC33GPIO5TEST GPIO6DM DP TXP TXNG N DV C C 33V C C 18G P I O 0G P I O 1G P I O 2G P I O 3G P I O 4GPIO5GND DP DM GPIO2GPIO1VCC18VCC33GND GND VCC18VO18VCC33VCC33GNDRXN RXP XTALOREF GND XTALI VCC33TXN TXP深圳市和芯润德科技有限公司SR9700说明书管脚定义I=输入, O=输出, I/O=输入/输出, I/PU=输入带上拉, P=电源注1 ：SSOP24L封装只支持外接24Cxx系列EEPROM。

2.0USB转以太网方案设计原理

低电平输入电压
高电平输入电压
低电平输出电压高电平输出电压输入上拉电阻输入下拉电阻输入漏电流
SR9800 datasheet
符号
Байду номын сангаас
测试条件
最小值典型值最大值单位
VOL 1.5K to Vcc33 VOH 15K to GND VDI VCM VSE CIN ILO
VIL
VIH
VOL VOH RPU RPD ILEAK
TXD-
USB 2.0转10/100M以太网控制电路
第3页
2012.10.18 Rev1.1
深圳市和芯润德科技有限公司
6、管脚描述
符号 I O I/O
描述输入输出输入/输出
符号 PU PD P
描述
内置上拉
内置下拉电源
SR9800 datasheet
管脚名称
I/O
USB 接口
D+
I/O
D-
I/O
3.0
3.3
150
1.75
1.8
300 -50
200
-10
-10
-360
700
-900
40.5
45
最大值 3.6
1.95
500 100
10 10 400 1100 -500 49.5
单位 V mA V
mV mV mV mV mV mV mV mV mV Ω
USB 2.0转10/100M以太网控制电路
0 ~ 70
单位 V V V V V oC
7.3 直流电气特性 (除非特别说明，Topr=25C, VCC33=3.3V, VCC18=1.8V, VGND=0V)

usb转rj45原理

USB转RJ45原理一、USB和RJ45的介绍USB（Universal Serial Bus）是一种用于连接电脑和外部设备的通用串行总线标准。

它的设计初衷是为了取代传统的串口和并口，提供更高的数据传输速度和更方便的使用方式。

RJ45则是一种常见的网络接口标准，用于连接计算机和局域网（LAN）设备，如路由器、交换机等。

二、USB转RJ45的作用USB转RJ45适配器是一种将USB接口转换为RJ45接口的设备。

它的作用是将USB 接口的电信号转换为RJ45接口所需的电信号，从而实现USB设备与局域网设备的连接和通信。

三、USB转RJ45的原理USB转RJ45的原理主要涉及两个方面：USB信号转换和RJ45接口转换。

1. USB信号转换USB信号转换是将USB接口传输的电信号转换为RJ45接口所需的电信号。

USB接口通常采用差分信号传输，即使用两根线分别传输正负两个信号。

而RJ45接口通常采用的是以太网的信号传输方式，即使用四对线分别传输不同的信号。

因此，USB 转RJ45适配器需要将USB接口的差分信号转换为RJ45接口所需的信号。

2. RJ45接口转换RJ45接口转换是将USB转换后的信号转换为RJ45接口所能识别的信号。

RJ45接口通常用于以太网，其信号传输标准是由IEEE 802.3协议规定的。

USB转RJ45适配器需要将USB转换后的信号按照IEEE 802.3协议的要求进行编码和解码，以确保与局域网设备的正常通信。

四、USB转RJ45的工作流程USB转RJ45的工作流程可以简单描述为以下几个步骤：B接口输入：将USB设备通过USB接口连接到USB转RJ45适配器。

B信号转换：USB转RJ45适配器将USB接口传输的差分信号转换为RJ45接口所需的信号。

3.RJ45接口输出：USB转RJ45适配器将转换后的信号通过RJ45接口输出。

4.RJ45信号转换：局域网设备接收到RJ45接口输出的信号后，按照IEEE802.3协议的要求进行解码和处理。

SR9700USB接口以太网控制电路

深圳市和芯润德科技9700说明书USB接口以太网控制电路概述9700是一个高集成度、低功耗、单芯片USB接口以太网控制电路。

9700内部集成USB收发器、以太网PHY 模块、以太网MAC模块、内存控制模块。

9700完全兼容IEEE802.3u协议，并支持IEEE 802.3x流量控制协议。

9700支持USB接口以太网适配器和CD-ROM复合设备，通过外接SPI Flash可实现USB接口以太网适配器自带驱动程序功能。

外接SPI Flash内也可存放除驱动程序之外的其他应用功能软件程序。

应用范围●USB接口以太网适配器●USB接口以太网适配器和CD-ROM复合设备主要特点●支持USB1.1、USB2.0 全速模式●支持USB挂起模式●支持USB标准命令●支持用户自定义命令●支持USB接口以太网适配器和CD-ROM复合设备功能●支持外接最大16M Byte的SPI Flash●支持自动从EEPROM中加载ID用其它信息●支持93C46/56/66、24C系列的EEPROM●兼容IEEE802.3系列协议●兼容IEEE802.3x流量控制协议●支持低功耗电源管理● 3.3V单电源供电，内部集成1.8V LDO●采用小型LQFP32L-07x07、SSOP24L封装内部框图深圳市和芯润德科技9700说明书管脚排列图R X PG N DR E FO S C OO S C IV C C 33G N DG N DRXN GND VCC18VO18GND VCC33NC VCC33VCC33GPIO5TEST GPIO6DM DP TXP TXNG N DV C C 33V C C 18G P I O 0G P I O 1G P I O 2G P I O 3G P I O 4GPIO5GND DP DM GPIO2GPIO1VCC18VCC33GND GND VCC18VO18VCC33VCC33GNDRXN RXP XTALOREF GND XTALI VCC33TXN TXP深圳市和芯润德科技9700说明书管脚定义I=输入, O=输出, I/O=输入/输出, I/PU=输入带上拉, P=电源注1 ：SSOP24L封装只支持外接24Cxx系列EEPROM。

usb转rj45

USB转RJ451. 什么是USB转RJ45？USB转RJ45是一种适配器设备，用于将USB接口转换为RJ45以实现不同设备之间的连接和通信。

USB（Universal Serial Bus）是一种常见的计算机接口标准，用于连接计算机和其他外部设备，而RJ45（Registered Jack 45）则是一种用于连接网络设备的物理接口标准，通常用于连接以太网（Ethernet）。

2. USB转RJ45的应用领域USB转RJ45适用于许多不同的应用领域，包括但不限于以下几个方面：2.1 计算机网络连接通过使用USB转RJ45适配器，用户可以将计算机与以太网交换机、路由器或其他网络设备连接起来，实现网络访问、文件共享和互联网连接等功能。

这对于那些不具备内置以太网接口的计算机（如部分笔记本电脑）或需要在没有无线网络的环境中进行网络连接的用户非常有用。

2.2 服务器维护在服务器维护过程中，USB转RJ45适配器也发挥着重要的作用。

它可以将服务器的USB接口转换为RJ45接口，使管理员可以通过网络对服务器进行远程管理和控制。

这对于远程数据中心、服务器机架、远程维护和故障排除非常有价值。

2.3 工业自动化在工业自动化领域，USB转RJ45适配器可以用于连接工控机和工业设备。

通过该适配器，工控系统可以通过以太网与其他设备进行实时通信和数据交换，实现工业自动化控制和监控。

3. USB转RJ45的工作原理USB转RJ45适配器的工作原理主要包括信号转换和数据处理两个部分。

在信号转换方面，适配器首先将USB接口的数字信号转换为与RJ45接口兼容的模拟信号。

这个转换过程通常涉及到电压级别的转换、协议转换和数据格式的转换等。

在数据处理方面，适配器负责对传输的数据进行解码、解析和重新编码等操作。

这包括将USB数据包转换为以太网数据包，并根据具体的应用场景进行必要的数据处理，如错误校验、流量控制等。

4. 常见的USB转RJ45适配器类型USB转RJ45适配器有多种类型，常见的包括以下几种：4.1 USB 2.0转RJ45USB 2.0转RJ45适配器支持USB 2.0接口，提供快速和可靠的数据传输速度。

一种支持USB和以太网端口的数据采集器设计

一种支持USB和以太网端口的数据采集器设计李楠;宋晓梅;巩学芳【摘要】为了将采集的数据传输给具有不同通信端口的工业终端，设计了一种支持U SB和以太网端口的数据采集器。

该数据采集器由数据采集、传输模块和PC 机图形用户界面（GUI）软件模块组成，采集与传输模块采用双C8051 F340处理器架构，采集的数据分别实现了U SB传输和以太网传输，基于LabVIEW的GUI 软件通过上述端口获取数据并进行波形显示。

实验表明，该数据采集器支持两种端口，具有多种工作模式，以波形方式直观显示采集数据。

%In order to transmit acquiring data to the industry terminal with different communication ports ,a data acquisition device is designed which can support USB and Ethernet port .The data acquisi‐tion device contains data acquisition and transmission module and PC graphical user interface (GUI) software module .The former configured with dual‐processor by C8051F340 is used to realize data trans‐mission through the USB and the Ethernetport ,meanwhile the latter based on LabVIEW gets acquiring data through such ports and displays the waveform .The data acquisition device supports two different ports ,has a variety of operating mode ,and visually displays acquiring data by waveform .【期刊名称】《西安工程大学学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P593-597)【关键词】数据采集;以太网;USB;C8051F340;GUI;LabVIEW【作者】李楠;宋晓梅;巩学芳【作者单位】西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048;西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048;西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TP274.20 引言工业生产和科研研究等行业中,常需要利用工控机或PC机对温度、电压、压力、电流等各种数据进行采集处理.数据采集系统的任务是对生产现场各种参数进行采集,送入计算机,由计算机根据需要进行相应的计算和处理,得到所需数据,同时根据需求对数据进行处理[1].现存的多数数据采集系统通常只有一种通信传输端口[2-6],如文献[2]中的系统采用CAN总线端口,文献[3-4]中的系统采用USB端口,文献[5-6]中的系统采用以太网端口.由于上述系统缺乏对多种端口与不同工作模式的支持,从而限制了其更广泛地应用.另外,考虑到USB和以太网通信端口是工业应用中与PC机连接常用的端口,为此,本文提出了一种基于双C8051F340处理器架构可支持USB和以太网端口的数据采集器.该数据采集器特点是支持多种工作模式,同时可将采集数据传输给PC机GUI软件进行直观显示.1 方案设计提出的数据采集器可将采集的数据通过USB和以太网端口传输给PC机GUI软件进行直观显示,并具有多种工作模式.考虑到不同通信端口在启动时间、缓存大小、传输速率等方面有较大差异,为了在不同工作模式下既实现最大采样频率与传输速率，又防止数据丢失,设计了如下3种工作模式:(1)USB传输模式,A/D采样频率为200kHz,一帧数据长度为1 500字节;(2)以太网传输模式,A/D采样频率为75kHz, 一帧数据长度为320字节;(3)USB和以太网混合传输模式,A/D采样频率为70kHz, 一帧数据长度为320字节.数据采集器的原理框图如图1所示,包括PC机GUI软件模块和数据采集、传输模块.采用LabVIEW编写的GUI软件可通过USB和以太网端口获取采集数据并直观显示;数据采集与传输模块实现数据采集、控制和传输,包括USB传输子模块和以太网传输子模块,且两个子模块之间采用SPI总线进行互联通信；USB传输子模块包括信号的采集、工作模式选择、数据USB传输以及数据SPI发送，以太网传输子模块实现数据采样,带锁定按键1、2实现工作模式选择,模式控制方式如下:若键1按下,为USB传输模式,采集数据由USB端口直接经PC机USB传给GUI软件;若键2按下,为以太网传输模式,采集数据采用SPI通信传给以太网子模块,C8051F340(2)通过并口控制以太网控制器CP2200,经RJ45集成以太网接口HR911175A传给PC机GUI软件;若键1，2均按下,则为USB和以太网混合传输模式.图1 数据采集器原理框图2 硬件设计数据采集器硬件主要涉及数据采集与传输模块,该模块又可细分为C8051F340单片机最小系统子模块、USB传输子模块、以太网传输子模块、SPI通信子模块,考虑到C8051F340最小系统参考文献较多,文中不再赘述,下面主要给出其他子模块的硬件连接关系.如图2所示,USB传输子模块中经调理电路处理过的信号由C8051F340(1)的P2.0引脚输入,利用片上A/D进行采样,P0.5、P0.7引脚接按键,键1、键2分别对应USB传输和以太网传输选择键.USB为C8051F340(1)和C8051F340(2)提供5V电压,均经各自REGIN引脚进入片上电压调节器生成工作所需的3.3V电压.以太网传输子模块中C8051F340(2)包括P3、P4在内的一些I/O引脚与CP2200对应引脚相连,它们之间是并行通信,CP2200其他引脚如TX-、TX+等与HR911175A对应引脚相连.两子模块之间采用SPI通信,采用四线单主机方式，C8051F340(1)(SPI主机)上P0.0～P0.3分别与C8051F340(2)(SPI从机)上P0.0～P0.2,P0.4相连.图2 数据采集器主要器件硬件连接关系3 软件设计数据采集器软件设计包括单片机程序和PC机GUI软件程序2部分.其中,单片机程序实现工作模式选择、SPI通信、数据采集并通过USB或以太网端口向GUI软件传输数据;GUI软件从USB和以太网端口获取采集数据并进行图形化显示.3.1 单片机程序设计单片机程序设计包括C8051F340(1)程序和C8051F340(2)程序2部分.其中,C8051F340(1)程序需实现工作模式选择、数据采集、数据SPI发送及USB传输;C8051F340(2)需通过SPI从C8051F340(1)获取采集数据并实现以太网传输.图3 C8051F340(1)主程流程图3.1.1 C8051F340(1)程序设计 C8051F340(1)程序主要包括A/D采样程序、SPI主机程序、USB传输程序3部分,其主流程图如图3所示.C8051F340上电复位进行初始化设置,包括USB和单片机初始化,单片机初始化实现对晶振，I/O、定时器、内部中断、A/D和SPI初始化.然后,扫描键1，2的值确定工作模式,若分别为1，0,则为USB工作模式,将采集的一帧数据经SPI端口传给PC机;若分别为0，1,则为以太网工作模式,通过SPI通信方式将一帧数据发送给以太网传输子模块,由其与PC 机进行以太网传输;若分别为1，1,则表示选择USB和以太网混合传输模式.(1) A/D采样程序设计.设置A/D的参考电压为VDD(3.3V),采用8位单端采样,模拟输入为P2.0引脚,由定时器2确定A/D采样频率(200kHz、75kHz、70kHz).每完成一次数据采样,触发A/D中断,将采样数据存储到片上RAM中设置的存储区,当存储区采集数据长度为一帧(1 500、320、320字节)时,根据需要将该帧数据通过相应方式向外传输.另外,为了实现不间断采样,采用“乒乓”制实现两存储区交替完成数据采集和传输的任务.(2) SPI主机程序设计.SPI采用四线单主机连接SPI0工作方式,主机只发送,从机只接收,这种状态下从器件接收数据的最大传输速率为系统时钟频率(48MHz)的1/4.经验证,本设计中8M为最大传输速率,下面为SPI主机向从机写数据函数:void SPI-Write(uchar dat){while(TXBMT==0);//等待发送缓冲存器为空SPI0DAT=dat;//向数据寄存器写数据while(SPIF==0);//等待SPI写完成SPIF=0;//清除完成中断标志位}(3) USB传输程序设计.在设计USB传输程序时,直接调用Silicon Labs公司为C8051F340的USB功能开发的API函数,如USB-Suspend()、Block-Write()等,可使USB通信更易于实现.USB通信基本流程为:调用USB-Clock-Start(),初始化USB总线时钟,调用USB-Init()使能USB总线,调用USB-Int-Enable()使能API中断,调用Block-Write()向PC机GUI软件写采样数据,完成通信后,调用USB-Suspend()挂起USB中断.3.1.2 C8051F340(2)程序设计 C8051F340(2)程序主要包括以太网传输程序、SPI 从机程序,其主流程为单片主程序完成以太网传输的初始化设置,包括单片机初始化和以太网芯片初始化.建立网络连接后,通过SPI口接收从USB传输子模块传来的一帧数据,该帧数据接收完后,通过以太网接口将该帧数据传输给PC机.(1) 以太网传输程序设计.在设计以太网传输程序时,考虑到UDP协议传输速度快,不必在每次传输数据时建立连接,因此采用UDP通信.另外,直接调用Silicon Labs公司为以太网控制芯片CP2200开发的TCP/IP库函数,使UDP通信程序的设计简单方便.其基本流程为:调用mn-init()完成UDP协议栈初始化,调用establish-network-connection()建立网络连接,调用mn-open()打开一个数据帧包,调用mn-send()发送一个数据帧包,调用mn-abort()关闭网络连接.(2) SPI从机程序设计.SPI从机接收从主机传来的采样数据,下面是SPI从机从主机读数据函数:uchar SPI-Read(void){uchar dat;while(SPI0CFG & 0x01);//等待接收到数据dat=SPI0DAT;//读数据寄存器接收到新数据while(SPIF==0);//等待SPI完成数据接收SPIF=0;//清除传输完成中断标志位return(dat);//从机返回一个随机数据}此外,有两点需要说明:第一,同一信号多次采样值不可能完全相同,所以只由C8051F340(1)上A/D进行采样,然后根据需要将采集数据传给PC机或以太网子模块,保证任何传输模式中数据的一致性；第二,C8051F340片上USB传输速率可达12Mb/s,只进行USB传输时,设A/D采样速率为最大值200ksps;当进行以太网传输时,考虑到A/D采样、SPI通信、以太网传输三者所用时间影响到采样数据的准确传输,所以对各自使用时间进行测试,具体测试方法如下:使用C8051F340(1)上P1.0口产生方波方式测得通过SPI通信发送一帧(320字节)数据所用时间T(spi)=0.66ms,测试代码为do{P10=1;SPI-Wdata();P10=0; SPI-Wdata();}while(1);同理,使用C8051F340(2)上P14口产生方波,测得通过以太网发送一帧数据所用时间T(udp)=3.3ms,测试代码为do{P14=～P14;status2=mn-send(socket-no2,send-data-buff1,SEND-DATA-BUFF-LEN);P14=～P14;status2=mn-send(socket-no2, send-data-buff2,SEND-DATA-BUFF-LEN);}while(1)，此时设AD采样速率为75ksps,则采样时间T(ad)=4.27ms，此时 T(spi)+T(udp)< T(ad),满足系统正常工作需求.3.2 PC机GUI软件设计LabVIEW编写的PC机GUI软件可将采集数据以图形方式直观显示,包括USB传输子模块和以太网传输子模块2部分.LabVIEW开发程序分为前面板和程序面板两部分,前面板是图形化人机界面,主要将采集数据以图形方式显示,可直接获得数据幅值和频率信息;程序面板完成逻辑功能,主要实现PC机与C8051F340(1)的USB通信以及和C8051F340(2)的以太网通信功能.由于前面板较简单,故文中只对程序面板进行说明.USB传输子模块程序面板主要完成GUI软件和C8051F340(1)之间USB通信,为了方便程序的编写,直接调用Silicon LabS公司提供的USBxpress套件中USB主机API函数[7].其基本流程为:调用SI-GetNumDevices()获取输入USB器件相关信息,SI-SetTimerouts()设置USB总线读延迟,SI-Open()打开USB器件,SI-Read()读USB器件采集数据,SI-close()关闭USB器件,完成整个通信过程.以太网传输子模块软件程序面板主要完成GUI软件和C8051F340(2)以太网通信.为了提高编程效率,直接调用LabVIEW软件中UDP通信包内的子VI.其基本流程为:调用UDP OPEN打开UDP端口,调用UDP Read从端口读取数据,调用UDP Close关闭UDP端口,若通信过程中出现错误,则General Error Handler给出错误警告.4 实验测试为了验证本文提出的数据采集器的可行性,设计了2个实验,实验一用于验证USB 端口传输,实验二用于验证以太网端口传输.信号源产生的信号经调理电路处理后,由C8051F340(1)上P2.0引脚输入,根据所需传输方式按下相应按键,完成系统连接及操作过程.4.1 USB端口传输输入峰峰值为3.3V,频率为15kHz的正弦信号,其实验结果如图4(a),因为A/D参考电压为3.3V,采用8位采样,采样幅值结果应为255满格,但因参考电压存在一定误差,连接线路存在一定衰减,所以采样得到的结果为252格(3.26V)，由频域波形图可直观得到其ω/2π为0.075,Ω=2πf(其中ω为数字域频率, Ω为模拟角频率,T为采样时间间隔,f为输入信号频率)，计算得f为15kHz,与实际输入相符.4.2 以太网端口传输输入峰峰值为3.3V,频率为6kHz的正弦信号,其实验结果如图4(b)所示,采样幅值结果为252格,频域波形图中ω/2π值为0.08.同理,经计算得采样信号幅值和频率分别为3.26V和6kHz,可判断采样结果和实际输入相符合.因此,实验证明本设计方案具有可行性.图4 不同实验GUI前面板实验结果图5 结束语本文提出了一种支持USB和以太网端口的数据采集器,该采集器采用双C8051F340架构,实现2种传输方式及3种工作模式,3种工作模式切换可通过按键选择实现,可方便应用于更多场合;采用PC机LabVIEW编写的GUI软件方便采集数据直观显示,实验表明本文提出的设计方法合理可行且适用于15kHz以下低频信号.【相关文献】[1] 孙伟超,尹德强,汪定国,等.基于C8051F040的环境数据采集系统设计[J].电子测量技术,2011,34(10):91-95.[2] 马训鸣,林晓焕.CAN总线在多通道电液力协调加载系统中的应用[J].西安工程大学学报，2009,23(1):59-62.[3] 袁宝红,付奎,张德祥.基于FPGA和LabVIEW的USB数据采集与传输系统[J].仪表技术与传感器,2013(9):24-27.[4] 张青春.基于LabVIEW和USB接口数据采集器的设计[J].仪表技术与传感器,2012(12):32-34.[5] 王长清,张素娟,蒋景红.基于以太网帧的嵌入式数据传输方案及实现[J].计算机工程与设计,2011,32(6):1952-1956.[6] 朱磊,薛谦，石教雄.基于LabVIEW的以太网接口数据采集器设计[J].计算机测量与控制,2009,17(4):788-790.[7] 朱磊,刘东.C8051F340与LabView基于API的USB通信[J].单片机与嵌入式系统应用,2007,11(1): 35-37.。

USB转以太网设计

深圳市和芯润德科技有限公司SR9700说明书USB接口以太网控制电路概述SR9700是一个高集成度、低功耗、单芯片USB接口以太网控制电路。

SR9700内部集成USB收发器、以太网PHY模块、以太网MAC模块、内存控制模块。

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外接SPI Flash内也可存放除驱动程序之外的其他应用功能软件程序。

应用范围●USB接口以太网适配器●USB接口以太网适配器和CD-ROM复合设备主要特点●支持USB1.1、USB2.0 全速模式●支持USB挂起模式●支持USB标准命令●支持用户自定义命令●支持USB接口以太网适配器和CD-ROM复合设备功能●支持外接最大16M Byte的SPI Flash●支持自动从EEPROM中加载ID用其它信息●支持93C46/56/66、24C系列的EEPROM●兼容IEEE802.3系列协议●兼容IEEE802.3x流量控制协议●支持低功耗电源管理● 3.3V单电源供电，内部集成1.8V LDO●采用小型LQFP32L-07x07、SSOP24L封装深圳市和芯润德科技有限公司SR9700说明书管脚排列图R X P G N D R E F O S C O O S C I V C C 33G N D G N D RXN GND VCC18VO18GND VCC33NC VCC33VCC33GPIO5TEST GPIO6DM DP TXP TXNG N DV C C 33V C C 18G P I O 0G P I O 1G P I O 2G P I O 3G P I O 4GPIO5GND DP DM GPIO2GPIO1VCC18VCC33GND GND VCC18VO18VCC33VCC33GND RXN RXP XTALO REF GND XTALI VCC33TXN TXP深圳市和芯润德科技有限公司SR9700说明书I=输入, O=输出, I/O=输入/输出, I/PU=输入带上拉, P=电源注1 ：SSOP24L封装只支持外接24Cxx系列EEPROM。

基于USB+CDC的虚拟以太网接口研究与设计

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华中科技大学硕士学位论文
要单独的以太网控制器与外围接口，增加以太网接口必然使系统成本的增加与产品尺寸扩大。如何使用 USB 接口来虚拟以太网接口不仅具有研究意义，也有广泛的现实需求。
一种基于 USB 通讯设备类协议 CDC（Communication Devices Class Specification）的技术就可以将 USB 虚拟成不同的通讯设备接口，其中的以太网控制模型 ECM(Ethernet Networking Control Model)与以太网仿真模型 EEM（Ethernet Emulation Model）可以将其虚拟为一个标准的以太网接口[3][4]。自从 USB CDC 规格发布以来，国外的软硬件公司都使用 USB CDC 在 USB 上实现一些通讯接口的功能，如串口， ISDN，ATM，以太网等。Microsoft 在 WINXP 版本上内置了基于 CDC 的 RNDIS 驱动，使得在 WINXP 下可以无缝的连接基于 RNDIS 的 USB 以太网接口设备。Linux 在 2.6 以后的版本就缺省支持基于 CDC 的以太网接口（usbnet）与串口。在 Linux 内核中，usbnet 模块用于创建 USB 虚拟以太网设接口。创建成功后，这一虚拟网络接口便可以如同标准网络接口一样被指定一个 IP 地址。USB 电缆连接上后，usbnet 模块便能使 USB 虚拟的以太网接口 ping 测其它 IP 地址，甚至“谈论”DHCP，HTTP， NFS， telnet，和 ftp[5]。简言之，任何在实际的以太网接口上运行的应用将不折不扣地在 USB 虚拟以太网接口上得到实现，因为它们不能分辨出其正在使用的是真实的以太网硬件接口还是 USB 虚拟的以太网接口。

基于嵌入式USB的以太网应用系统设计

基于嵌入式USB的以太网应用系统设计
潘仕彬;潘绍明;罗功坤
【期刊名称】《微型机与应用》
【年(卷),期】2009(028)024
【摘要】介绍了一种基于ARM7实现的通过以太网访问嵌入式USB的方法.利用该方法可以通过网络对不具备联网功能的USB设备进行操作,达到USB设备网络共享的目的.
【总页数】3页(P36-38)
【作者】潘仕彬;潘绍明;罗功坤
【作者单位】海南政法职业学院,河南,海口,571100;广西工学院,广西,柳州,545006;广西工学院,广西,柳州,545006
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
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