基于USB總線的機器人上下位機通信
摘要：介紹一種基于USB總線的數(shù)字機器人控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)以及其上位機與下位機通信的實現(xiàn)機制。關(guān)鍵詞：USB 教學機器人 通信
EDUROBOT-680-II型教學機器人是上海交通大學機器人研究所采用世界銀行貸款研制的一種五自由度多關(guān)節(jié)的機器人。它具備工業(yè)機器的基本功能、良好的開放性以及舒適的使用界面，主要大專院校和科研機構(gòu)提供教學和科研工具。學生可以通過親手操作了解和學習工業(yè)機器人，它具備工業(yè)機器人的基本功能、良好的開放性以及舒適的使用界面，主要為大專院校和科研機構(gòu)提供教學和科研工具。學生可以通過親手操作了解和學習工業(yè)機器人，科研人員還可對它進行二次開發(fā)。
教學機器人的上位機（主控計算機）和下位機（運動控制器）原先采用并行口（LPT1）的SPP方式進行通信。利用LPT1的狀態(tài)寄存器（Status Port）具有的讀能力和每次傳送半字節(jié)（Nibble）來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳送功能。每次傳送的時序（次序）由軟件建立，在控制字的協(xié)調(diào)下按照教學機器人的通信協(xié)議接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。
目前USB越來越普及，正逐漸取代串口和并口在計算機接口中的地位。為了研究USB在實時通信時的性能，筆者已將教學機器人上下位機通信改用USB端口實現(xiàn)。
圖1 PL-2301結(jié)構(gòu)框圖
1 USB特點及其應(yīng)用
通用串行總線USB（Universal Serial Bus）是1994年底由Compaq、IBM、Microsoft等多家公司聯(lián)合提出的一種計算機接噪覆亡，目前已發(fā)展到USB2.0。由于USB具有以下幾方面的特點，所以迅速普及，逐漸確定了在計算機接口中的主導地位。
（1）易用性。USB支持熱插拔和即插即用。
（2）可擴展性。用戶可以通過連接USB集線器到一個已有的端口來增加USB端口數(shù)量，集線器上還可以連更多的集線器。理論上可以連接127個外設(shè)到USB總線上。
（3）快速性。USB1.1版規(guī)定了兩種傳輸速率：低速傳輸和全速傳輸。低速傳輸?shù)乃俾适?.5Mbps，全速是12Mbps。這不但遠遠高于傳統(tǒng)的串口傳輸速率，也比并口傳輸快了好多倍。最近推出的US
[1] [2] [3] [4]