USB转串口简介及工作原理说明

一、简介

USB转串口即可实现计算机USB接口到物理串口之间的相互转换。USB转串口可以为没有串口的计算机或其他USB主机增加串口，使用USB转串口设备时就等同于将传统的串口设备变成了即插即用的USB设备。

USB虚拟串口应用特点：

①USB应用非常广泛，支持热插拔功能，传输速度很快。

②仿真标准串口，可用来升级原串口设备，或通过USB增加额外的串口。

③串口应用程序完全兼容，无需修改。

④支持各式各样操作系统，如：Windows/Linux/Android/macOS。

二、工作原理

USB主机检测到USB转串口设备插入后→对设备复位→开始USB枚举过程。

USB枚举时过程会获取设备描述符、配置描述符、接口描述符等等不同的描述符。其中会包含USB设备的厂商ID，设备ID和Class类别等信息。操作系统会根据该信息为设备匹配相应的USB设备驱动。

USB虚拟串口的实现在系统上依赖于USB转串口驱动，一般由厂家直接提供，也可以使用操作系统自带的CDC类串口驱动等。

驱动主要分为2个功能，

①：注册USB设备驱动，完成对USB设备的控制与数据通讯;

②：注册串口驱动，为串口应用层提供相应的实现方法。

串口收发对应的驱动数据流向：

串口发送时的流向：

串口应用发送数据→USB串口驱动获取数据→驱动将数据经过USB通道发送给USB串口设备→USB串口设备接收到数据通过串口发送

串口接收时的流向：

USB串口设备接收串口数据→将串口数据经过USB打包后上传给USB主机→USB串口驱动获取到通过USB上传的串口数据→驱动将数据保存在串口缓冲区提供给串口应用读取