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基于USB總線的機(jī)器人上下位機(jī)通信
摘要：介紹一種基于USB總線的數(shù)字機(jī)器人控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)以及其上位機(jī)與下位機(jī)通信的實現(xiàn)機(jī)制。關(guān)鍵詞：USB 教學(xué)機(jī)器人 通信
EDUROBOT-680-II型教學(xué)機(jī)器人是上海交通大學(xué)機(jī)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(jī)器人。它具備工業(yè)機(jī)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(jī)構(gòu)提供教學(xué)和科研工具。學(xué)生可以通過親手操作了解和學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人，它具備工業(yè)機(jī)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(jī)構(gòu)提供教學(xué)和科研工具。學(xué)生可以通過親手操作了解和學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人，科研人員還可對它進(jìn)行二次開發(fā)。
教學(xué)機(jī)器人的上位機(jī)（主控計算機(jī)）和下位機(jī)（運(yùn)動控制器）原先采用并行口（LPT1）的SPP方式進(jìn)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(xué)機(jī)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(jī)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(xué)機(jī)器人上下位機(jī)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(jī)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(jī)接口中的主導(dǎo)地位。
（1）易用性。USB支持熱插拔和即插即用。
（2）可擴(kuò)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(yuǎn)遠(yuǎn)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
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