Un adaptador USB es un tipo de convertidor de protocolo que se utiliza para convertir señales de datos USB hacia y desde otros estándares de comunicaciones. Normalmente, los adaptadores USB se utilizan para convertir datos USB en datos de puerto serie estándar y viceversa. Por lo general, las señales de datos USB se convierten en datos serie UART de nivel RS232 , RS485 , RS422 o TTL . El protocolo serie RS423 más antiguo rara vez se usa, por lo que los adaptadores USB a RS423 son menos comunes.
Usos
Los adaptadores USB a serie RS232 se utilizan a menudo con aplicaciones de consumo, comerciales e industriales, y los adaptadores USB a serie RS485 / RS422 se utilizan principalmente solo con aplicaciones industriales. Actualmente, los estudiantes y los aficionados utilizan mucho los convertidores UART de nivel USB a TTL, ya que pueden conectarse directamente a microcontroladores.
También existen adaptadores para convertir USB a otros protocolos estándar o propietarios ; sin embargo, estos no suelen denominarse adaptadores en serie.
El escenario de aplicación principal es permitir que las computadoras basadas en USB accedan y se comuniquen con dispositivos seriales con conectores D-Sub (generalmente DB9 o DB25) o terminales de tornillo, donde la seguridad de la transmisión de datos generalmente no es un problema.
Los adaptadores seriales USB pueden estar aislados o no aislados. La versión aislada tiene optoacopladores y / o supresores de sobretensión para evitar que la electricidad estática u otras sobrecargas de alto voltaje entren en las líneas de datos, evitando así la pérdida de datos y daños al adaptador y al dispositivo en serie conectado. La versión no aislada no tiene protección contra electricidad estática o sobretensiones, por lo que esta versión generalmente se recomienda solo para aplicaciones no críticas y en rangos de comunicación cortos.
Historia
Históricamente, la mayoría de las computadoras personales tenían un puerto RS232 serial D-sub integrado, también conocido como puerto COM, que se podía usar para conectar la computadora a la mayoría de los tipos de dispositivos RS232 seriales. A finales de los 90, muchos fabricantes de ordenadores empezaron a eliminar gradualmente el puerto COM serie en favor del puerto USB. A mediados de la década de 2000, algunas computadoras tenían un puerto COM en serie y un puerto USB; sin embargo, muchos ya no tenían un puerto COM en serie en ese momento y, en la actualidad, la mayoría de las computadoras modernas no tienen un puerto COM en serie, sino solo puertos USB.
Dado que muchos dispositivos serie con un puerto RS232, RS485 o RS422 todavía están en uso e incluso se siguen produciendo hoy en día, la desaparición del puerto COM serie de las computadoras personales ha creado la necesidad del adaptador USB a serie.
Arquitectura
Como ejemplo simplificado, un adaptador estándar de USB a serie típico consiste en un chip de procesador USB que procesa las señales USB. El procesador USB envía las señales USB procesadas a un chip controlador en serie que aplica los voltajes correctos y envía las señales de datos procesados a la salida en serie. [1]
Para que la computadora pueda detectar y procesar las señales de datos, los controladores deben estar instalados en la computadora. Algunos modelos de chips tienen controladores instalados de forma predeterminada, incluido FTDI, mientras que los controladores para otros modelos de chips deben instalarse manualmente (por ejemplo, para Windows y MacOS, WCH CH340, [2] Silicon Labs 210x. [3]
Cuando el adaptador USB a serie está conectado a la computadora a través del puerto USB, el controlador en la computadora crea un puerto COM virtual que aparece en el Administrador de dispositivos en Windows y en / dev en Linux y MacOS. Se puede acceder a este puerto COM virtual y utilizarlo como si fuera un puerto COM serie integrado. Sin embargo, las características del puerto COM virtual no son exactamente las mismas que las de un puerto COM interno real, principalmente debido a la latencia de los datos ; lo que significa que si se requiere una transferencia de datos muy sensible y precisa, el adaptador USB a serie puede no ser confiable y no ser una solución deseada. [4] Los controladores COM virtuales suelen estar disponibles solo para Windows, Linux y Mac. [5]
Referencias
- ^ "5 pasos para seleccionar el adaptador USB a serie adecuado" . Consultado el 14 de octubre de 2012 .
- ^ "Chip UART USB WCH CH340" . Consultado el 11 de diciembre de 2018 .
- ^ "Silicon Labs CP210x USB a UART Bridge VCP Drivers" . Consultado el 11 de diciembre de 2018 .
- ^ "Convertidores RS232 a USB" . Consultado el 14 de octubre de 2012 .
- ^ "Controladores FTDI" . Consultado el 14 de octubre de 2012 .