趙典偉　李曉斌　曹軍

摘要：本文采用CH315G芯片，設(shè)計(jì)了一種USB信號(hào)的延長(zhǎng)方案。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明該方案價(jià)格低廉，USB信號(hào)延長(zhǎng)效果明顯。該方案通過純硬件來實(shí)現(xiàn)，不需要安裝驅(qū)動(dòng)程序，能在所有操作系統(tǒng)上運(yùn)行，避免了傳統(tǒng)延長(zhǎng)方案安裝上位機(jī)軟件帶來的額外工作，真正實(shí)現(xiàn)了遵循USB協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的USB信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸。

關(guān)鍵詞：USB信號(hào)；遠(yuǎn)距離延長(zhǎng)；CH315系列芯片；低速、全速和高速

中圖分類號(hào)：TP334 2.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）04-0052-01

1 科學(xué)技術(shù)本身

采用廉價(jià)的常用網(wǎng)線傳輸U(kuò)SB信號(hào)、RJ45水晶頭連接芯片和網(wǎng)線，從而實(shí)現(xiàn)USB信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸。該方案通過純硬件來實(shí)現(xiàn)，不需要安裝驅(qū)動(dòng)程序，能在所有操作系統(tǒng)上運(yùn)行，避免了傳統(tǒng)延長(zhǎng)方案安裝上位機(jī)軟件帶來的額外工作，真正實(shí)現(xiàn)了遵循USB協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的USB信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸。

2 社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益

USB延長(zhǎng)方案可廣泛應(yīng)用于電腦及周邊的數(shù)碼產(chǎn)品、工業(yè)控制、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、醫(yī)療設(shè)備、安防監(jiān)控等領(lǐng)域。

操作者可以通過USB延長(zhǎng)設(shè)備在遠(yuǎn)端通過電腦控制攝像頭或數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)時(shí)對(duì)出現(xiàn)的情況在電腦中通過軟件進(jìn)行拍攝或拍照，圖像清晰，操作簡(jiǎn)單方便。由于使用了屏蔽線路和防雷設(shè)計(jì)，設(shè)備運(yùn)行安全穩(wěn)定，可以用于室外環(huán)境等干擾較大的地方。

3 國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀和趨勢(shì)

2017年，在國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)政策的背景下，響應(yīng)國(guó)家有關(guān)全民創(chuàng)新、互聯(lián)網(wǎng)+、“一帶一路”政策的背景下，本項(xiàng)目描述了目前USB延長(zhǎng)線實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的目標(biāo)，基于調(diào)查結(jié)果，重點(diǎn)研究了IT行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)USB延長(zhǎng)線的需求變化。預(yù)測(cè)2019年USB延長(zhǎng)線將會(huì)大批量進(jìn)入市場(chǎng)，滿足當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)對(duì)此的市場(chǎng)需求，進(jìn)一步推動(dòng)IT行業(yè)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展。

4 研究思路和研究方法

USB的長(zhǎng)度很有限，USB協(xié)議規(guī)定USB的長(zhǎng)度不能超過5米，實(shí)際用起來會(huì)不方便，但是如果按下面的方法可把普通的USB傳輸距離延長(zhǎng)到100米甚至更長(zhǎng)。

材料：優(yōu)質(zhì)8芯網(wǎng)線（雙絞線）、USB接頭。網(wǎng)線及USB連接的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

5 項(xiàng)目部分產(chǎn)品雛形

本課題實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式：產(chǎn)——甘肅藍(lán)海創(chuàng)新節(jié)能科技有限公司為項(xiàng)目的實(shí)施提供了測(cè)試和市場(chǎng)條件；學(xué)——蘭州工業(yè)學(xué)院豐富的教育教學(xué)資源為本項(xiàng)目開展提供了可靠保障；研——蘭州工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用與信息研究所為本項(xiàng)目實(shí)施提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持和研發(fā)環(huán)境。部分產(chǎn)品雛形如圖1所示。

6 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了一種USB遠(yuǎn)距離傳輸?shù)姆桨讣捌渖鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)效益、研究方法和思路、部分產(chǎn)品雛形。本文受甘肅省互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)眾創(chuàng)空間入駐團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（1505JTCA007）和2016年國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201611807017）的經(jīng)費(fèi)支持。

參考文獻(xiàn)

[1]CH315手冊(cè).[R/OL].[2014].[S.l.] ： [s.n.].

[2]陳志輝.USB開發(fā)手冊(cè)[M].中國(guó)鐵道出版社.2014.

[3]初艷偉，郜波，張蓬鶴，等.智能電能表用壓敏電阻選型分析研究[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2013（2）：19-21.

[4]呼媛，李白田，胡炳檬，等.EZ-USBFX2固件與設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2010，26（7）：162-164.

[5]李曉斌，張浪濤，邢敬宏，等.基于CH315G芯片的USB遠(yuǎn)距離傳輸方案的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2015.4.