一种基于无线保真的无线通用串行总线接口系统的制作方法

本发明属于通用串行总线接口技术领域，具体涉及一种基于无线保真的无线通用串行总线接口系统。

背景技术：

USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)作为计算机和外设之间的标准接口,因其具有使用方便、传输速度快、支持热插拔、功耗低等特点，被广泛应用到消费电子、家庭网络、移动通信、工业控制及仪器仪表等诸多领域，但是在不宜布置通信电缆、便携性要求高及通信距离较长的场合，有线连接的USB通信就受到了限制。

随着短距离无线通信技术的发展及无线通信技术在可靠性和灵活性方面的优势，无线连接在移动、便携式产品中得到了广泛的应用，成为替代有线连接的一种趋势，这极大地满足了人们对生活、生产无线化的一种需求。常见的无线通信技术包括红外通信技术、RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术、Zigbee技术、Bluetooth技术和WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)通信技术。

WIFI通信是短程无线通信技术发展的主流方向，受到大多数消费类、娱乐类电子产品的青睐，与有线通信相比，其具有分布灵活、连接方便、组网容易、通信范围广等优点，极大地方便用户组网对设备进行本地或远程监控。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的有线连接的USB接口设备受通信距离、组网分布及便携性限制的不足，提出了一种将无线WIFI通信嵌入到USB接口中，实现USB接口设备间的无线透明传输功能，免除了有线USB需要线缆连接所带来的麻烦，为互连设备提供更大的便利性与可移动性的基于无线保真的无线通用串行总线接口系统。

本发明具体采用如下技术方案：

一种基于无线保真的无线通用串行总线接口系统，包括无线USB接口模块，所述无线USB接口模块包括USB接口、处理器和WIFI芯片，处理器与USB接口之间通过USB总线连接，处理器与WIFI芯片之间通过SDIO总线连接，USB接口通过USB电缆连接USB主机，WIFI芯片通过无线网路连接外部设备。

优选地，所述处理器采用ARM处理器，ARM处理器采用STM32F407芯片，内部集成了USB设备驱动、WIFI接口驱动、TCP/IP协议栈和网络通信算法，实现USB数据与WIFI数据间的转换和传输。

优选地，所述WIFI芯片内部集成了WIFI MAC、基带和射频驱动，支持IEEE 802.11b/g/n标准，工作于2.4GHz频段，有WEP/WPA/WPA2PSK加密方式。

优选地，所述USB接口兼容USB2.0，采用HID类与USB主机连接进行双向通信。

优选地，所述无线USB接口模块上设置有外置天线。

本发明具有的有益效果是：本发明将WIFI技术应用到USB接口上，扩大了通信范围，摆脱了大量繁杂的组网通信电缆限制，增强了与无线设备连接的便利性，提高了设备分布的灵活性；USB与无线WIFI技术相结合，形成了一种新的高速无线个人互连技术—无线USB，它充分利用了WIFI通信的灵活性与极高的自由度，免除了有线USB需要线缆连接所带来的麻烦，为互连设备提供了更大的便利性与可移动性。

附图说明

图1为该基于无线保真的无线通用串行总线接口系统的原理框图；

图2为局域网内点对点通信模型示意图；

图3为局域网内单点对多点通信模型；

图4为互联网内单点对多点通信模型。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

其中，USB：通用串行总线；WIFI：无线保真；SDIO：安全数字输入输出；ARM处理器：32位精简指令集处理器架构；TCP/IP协议栈：(传输控制协议/网际协议)协议栈；WIFI MAC：无线媒介访问控制器；HID：人机接口类设备。

如图1所示，一种基于无线保真的无线通用串行总线接口系统，包括无线USB接口模块，所述无线USB接口模块包括USB接口、处理器和WIFI芯片，处理器与USB接口之间通过USB总线连接，处理器与WIFI芯片之间通过SDIO总线连接，USB接口通过USB电缆连接USB主机，WIFI芯片通过无线网路连接外部设备。

处理器采用ARM处理器，ARM处理器采用STM32F407芯片，是整个系统的核心，内部集成了USB设备驱动、WIFI接口驱动、TCP/IP协议栈和网络通信算法，实现USB数据与WIFI数据间的转换和传输，用于USB收发FIFO管理、传输控制、WIFI连接、网络扫描和状态检测。

WIFI芯片内部集成了WIFI MAC、基带和射频驱动，支持IEEE 802.11b/g/n标准，工作于2.4GHz频段，有WEP/WPA/WPA2PSK加密方式。

USB接口兼容USB2.0，采用HID类与USB主机连接进行双向通信，无需在主机上安装USB驱动。

无线USB接口模块上设置有外置天线，外置天线增强发射功率，提高无线收发灵敏度。

该基于无线保真的无线通用串行总线接口系统的工作原理为：无线USB接口模块通过USB电缆与含有USB接口的主机连接，通过无线网络与具有WIFI功能的设备建立连接；通信时，能够自动地将USB串行数据打包成TCP/IP数据包传送到无线网络，也能够将TCP/IP数据包拆解成USB串行数据传输到USB接口，不改变传输数据的任何格式，如同传统的有线直接连接，实现无线透明传输的功能；在无线USB接口模块工作过程中，可以通过访问内置网页的方式配置模块的网络参数，根据参数模块可自动建立或连接满足用户需求的WIFI网络。

如图2-4所示，该系统可以实现点对点通信，也可以单点对多点通信，既可以在局域网内通信，也可以联网进行远程通信，具有自组网功能，能够优先搜索、连接周围符合要求的现有网络，当现有网络连接失败时，可以自建WIFI无线网络，供其它WIFI设备连接，在工作过程中可实现自建网络和现有网络间的自动切换。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。