USB-till-seriell adapter
En USB-till-seriell adapter eller helt enkelt USB-adapter är en typ av protokollomvandlare som används för att konvertera USB- datasignaler till och från seriella kommunikationsstandarder ( serieportar ). Vanligtvis konverteras USB-datasignalerna till antingen RS-232 , RS-485 , RS-422 eller TTL -nivå UART seriell data. Det äldre seriella RS423 -protokollet används sällan längre, så USB till RS423-adaptrar är mindre vanliga.
Används
USB till seriella RS232-adaptrar används ofta med konsument-, kommersiella och industriella applikationer och USB-till-seriella RS-485/422-adaptrar används vanligtvis huvudsakligen endast med industriella applikationer. För närvarande används USB till TTL-nivå UART-omvandlare flitigt av studenter och hobbyister eftersom de kan kopplas direkt till mikrokontroller.
Adaptrar för att konvertera USB till andra standardprotokoll eller proprietära protokoll finns också; dessa brukar dock inte kallas en seriell adapter.
Det primära tillämpningsscenariot är att göra det möjligt för USB-baserade datorer att komma åt och kommunicera med seriella enheter med D-sub (vanligtvis DB9 eller DB25) kontakter eller skruvterminaler, där säkerheten för dataöverföringen i allmänhet inte är ett problem.
Seriella USB-adaptrar kan vara isolerade eller icke-isolerade. Den isolerade versionen har optokopplare och/eller överspänningsdämpare för att förhindra statisk elektricitet eller andra högspänningsstötar att komma in i dataledningarna och därigenom förhindra dataförlust och skada på adaptern och den anslutna seriella enheten. Den icke-isolerade versionen har inget skydd mot statisk elektricitet eller spänningsstötar, varför denna version vanligtvis rekommenderas för endast icke-kritiska applikationer och vid korta kommunikationsavstånd.
Historia
Historiskt sett hade de flesta persondatorer en inbyggd D-sub seriell RS232-port, även kallad COM-port, som kunde användas för att ansluta datorn till de flesta typer av seriella RS232-enheter. I slutet av 90-talet började många datortillverkare fasa ut den seriella COM-porten till förmån för USB-porten. I mitten av 2000-talet hade vissa datorer både en seriell COM-port och en USB-port; många hade dock inte längre någon seriell COM-port vid den tiden, och idag har de flesta moderna datorer ingen seriell COM-port utan istället bara USB-portar.
Eftersom många seriella enheter med en RS-232-, RS-485- eller RS-422-port fortfarande används och till och med fortfarande tillverkas idag, har försvinnandet av den seriella COM-porten från persondatorer skapat ett behov av USB till seriell adapter.
Arkitektur
Som ett förenklat exempel består en typisk standard USB till seriell adapter av ett USB-processorchip som bearbetar USB-signalerna. USB-processorn skickar de behandlade USB-signalerna till ett seriellt drivrutinchip som applicerar rätt spänningar och skickar de behandlade datasignalerna till serieutgången.
För att datorn ska kunna upptäcka och bearbeta datasignalerna måste drivrutiner vara installerade på datorn. Vissa chipmodeller har drivrutiner installerade som standard, inklusive FTDI, medan drivrutiner för andra chipmodeller måste installeras manuellt (t.ex. för Windows och MacOS, WCH CH340, Silicon Labs 210x, Prolific PL2303).
När USB till seriell adapter är ansluten till datorn via USB-porten skapar drivrutinen på datorn en virtuell COM-port som visas i Enhetshanteraren på Windows och under /dev på Linux och MacOS. Denna virtuella COM-port kan nås och användas som om den vore en inbyggd seriell COM-port. Men egenskaperna hos den virtuella COM-porten är inte exakt desamma som en riktig intern COM-port, främst på grund av datalatens ; vilket innebär att om mycket känslig och exakt dataöverföring krävs kan USB till seriell adapter vara opålitlig och inte en önskad lösning. Virtuella COM-drivrutiner är vanligtvis endast tillgängliga för Windows, Linux och Mac.