[发明专利]一种利用USBHost接口实现程控仪器通信的总线桥

说明书

本发明公开了一种利用USB Host接口实现程控仪器通信的总线桥，通过主USB芯片和从USB芯片“背靠背”连接而成，其中，主USB芯片支持USBTMC协议，使之被识别为USBTMC设备，从而实现了控制主机与仪器主机之间的相互通信，具有低成本、结构简单、且传输速度稳定、快速等特点。

技术领域

本发明属于测试测量技术领域，更为具体地讲，涉及一种利用USB Host接口实现程控仪器通信的总线桥。

背景技术

USB拥有使用方便、支持热插拔、传输速度快等优势，得到测试测量仪器供应商和用户的认可，USB联盟制定USBTMC类协议标准推动USB在测试测量领域发展。相对于通用USB协议，USBTMC协议做出了一下几点的新规范：

1、在支持的传输方式上，控制传输和Bulk传输属于必需的，中断传输属于可选，同步传输未规定；

2、定义了数据包头(Header)格式，规定Bulk传输的数据必须以特殊的Header开始；

3、USB主机要通过BulkIn传输读取设备数据，必须先通过BulkOut传输发送一个USBTMC准备返回数据命令后在可以进行；

4、规定了8个类请求命令，用来Abort Bulk传输、查询状态等操作。

支持USBTMC协议的设备，在其USB主机端可以使用VISA函数接口来统一设计主机端软件，提高了设备的兼容性并降低了主机端软件开发难度。

随着电子技术的发展，越来越多的仪器采用了计算机作为控制核心，从而为USB应用在测试测量领域提出了新问题：在实现控制主机与仪器的通信时，控制主机和仪器都仅提供USB Host接口，两者不能直接使用USB Host接口互连通信。因此需要开发一个能够实现控制主机与仪器通过USB Host接口互连通信且符合USBTMC协议要求的总线桥。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用USB Host接口实现程控仪器通信的总线桥，实现了控制主机与仪器主机之间的相互通信。

为实现上述发明目的，本发明一种利用USB Host接口实现程控仪器通信的总线桥，其特征在于，包括：通过USB Host接口连接控制主机与仪器主机的USB总线桥；

USB总线桥包括主USB芯片和从USB芯片，通过将两块USB芯片“背靠背”连接构成，其中，主USB芯片支持USBTMC协议；

主USB芯片和从USB芯片均包括USB收发器、CPU、端点FIFO以及FIFO接口，以及运行在两块USB芯片上的固件程序；

其中，CPU运行着USB芯片的固件程序，完成USB芯片的初始化和配置符合协议的各类描述符，以及对USB收发器、端点FIFO和FIFO接口的控制；

USB收发器用来实现USB芯片分别与仪器主机和控制主机之间的通信，其主要传输方式包括控制传输、Bulk传输和中断传输；控制传输实现USB芯片在两个主机上的识别与连接，Bulk传输实现USB芯片与主机之间的数据传输，中断传输实现从USB芯片与仪器主机的Header数据传输；

端点FIFO用于存放USB芯片与主机之间的传输数据，并根据不同的传输方式存放不同位置；

FIFO接口受CPU控制，用于实现将端点FIFO数据通过本地引脚与另一块USB芯片的连接；