【技术】影响USB桥接设备简化USB连接的两大关键因素

时间： 2019-07-23 来源：Silicon Labs

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【摘要】上期我们探讨了如何为您的USB设计选择正确的USB桥接，这期我们将继续探讨影响USB设计的两大关键因素。

高集成度是决定USB桥接器选择以减少成本和硬件设计时间的关键因素，但同样重要的是在正确的选择桥接方面的软件和工具集。消费者将USB视为完美的即插即用接口。尽管USB看起来像其他串行接口（如UART，SPI或I²C）那么简单，但USB协议并不易于实现。通过使用交钥匙固定功能USB桥接器件可以解决设计人员的USB协议和固件开发的隐藏的复杂性。这些器件允许设计人员开发USB系统，而无需大量的USB专业知识或固件开发。

以先进的工具加速USB开发

虽然使用固定功能器件时不需要开发代码，但设计人员仍在寻找多种配置选项以适应其设计或在市场上区分其设计。每个USB桥接器件都具有许多用户可配置的选项，用于确定器件的行为，包括从器件如何显示到主机到专用器件选项，如接口和引脚配置。因此，必须确保所选的USB桥接器件提供高级工具，提供配置选项，并允许轻松定制以区分最终产品。

SILICON LABS的Xpress配置器是一个旨在简化USB配置的工具示例。直观的基于GUI的配置程序允许轻松定制和编程USB固定功能设备。可以使用GUI轻松配置常见的USB属性，如供应商ID（VID），产品ID（PID），设备字符串和USB电源模式。高级功能，如GPIO，接口选项和调制解调器信号的配置也只需点击几下。此外，GUI中的问题/警告视图指导开发人员为每个USB属性的设置，并为USB定制提供风险更低的环境。最终所需的配置可以使用单个按钮进行编程，以使用交钥匙设备，而无需编写任何代码。

最常见的情况是，开发人员没有合适的工具集来为最终配置的数千个PCB和设备进行编程。在这种情况下，选择提供工厂编程的USB设备供应商以节省开发人员的大量开发时间是非常有用的。

图1：用于USB桥接配置的高级工具GUI例子

软件驱动
USB设备需要在所有操作系统中无缝工作。为了实现这个目标，开发人员必须创建主机驱动程序，这不是一个简单的任务。SB驱动程序开发需要专业知识和测试，以实现最佳的运行。必须选择USB设备，为系统中的无缝USB连接提供可靠的认证驱动程序。一些供应商提供虚拟COM端口（VCP）设备驱动程序，允许设备显示为PC的应用软件的COM端口。这在尝试使用USB更新旧式串行设备时特别有用。使用VCP驱动程序，PC软件将设备识别为COM端口，因此现有的COM端口应用程序可用于通过USB传输数据，而不实际修改应用程序。

为了为设计人员进一步简化和增强即插即用功能，一些USB设备供应商提供创新的完全兼容的USB-HID桥接器。这些设备支持大多数操作系统本地支持的USB-HID类，从而无需安装或开发驱动程序。HID-USB设备的最常见的示例是计算机键盘和鼠标，并且HID-USB类也足够灵活，以适应许多不同种类的USB设计。

图2：虚拟COM端口在设备管理器中USB桥被识别为COM端口

结论
USB桥接器和交钥匙USB解决方案提供了一种简单而经济的方法来为新的或现有的非USB系统添加USB连接。它们的高集成度降低了PCB尺寸和BOM成本，使其成为空间受限和成本敏感型应用的理想选择。它们的简单性和交钥匙性质消除了对USB专业知识或固件开发的需求，使设计人员能够更快地将其最终产品推向市场。高级USB配置工具和强大的认证驱动程序包允许开发人员区分其应用程序，并提供与大多数操作系统的无缝兼容性。必须使USB不仅对于消费者而且对于设计人员都很容易，并且选择正确的USB桥接设备将避免为您的下一个嵌入式设计带来麻烦。

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全部评论（2）

用户18396822 Lv8 2018-02-24

学习了
Hugh Lv4. 资深工程师 2017-01-18

cp2102设备，客户经常反映电脑无法识别怎么办，装官网最新驱动

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