2010-07-19 14:55:12
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目前計算機的USB接口已經大量使用，一般每臺計算機都有多個USB口。當USB的距離超過幾十米后，采用電纜連接方案甚至無線方案都已經無法實現，目前只有可以實現USB的遠程通信。本文介紹的就是幾種通過光纖實現USB的遠程通信的方案。
USB口已經成為了計算機最重要的外部接口，幾乎可以代替所有外部接口。USB的規(guī)范規(guī)定USB的通信距離最多5米（用USB-HUB級連）。市場上還有一種用RJ-45線的USB遠程延長器，據說可以到50米。更遠的USB通信目前只能夠用光纖實現：多模光纖最遠4Km，單模光纖最遠40Km。
首先認識一下USB的通用性，也就理解了USB的重要性。按照用途的通用性對幾種常用的外部接口進行排隊：USB≥以太網口〉串口〉PS/2、打印口等。USB口可以方便地轉換出以太網口、串口以及PS/2口、打印口、甚至音頻、視頻口等。反過來，串口以及PS/2口、打印口等無法生成USB口，因為USB的規(guī)范更加復雜。只有以太網口加上才可以生成USB口，并且需要專門的軟件支持。當然計算機的內部總線接口通用性最好：臺式機的PCI口、筆記本的PCMCIA口完全可以生成USB口，而且無須驅動程序。
USB20以及USB10的規(guī)范沒有光纖接口。雖然將來的USB30可能會帶有光纖接口，但是仔細研究USB30規(guī)范就知道USB30實際上是分為兩個部分的：傳統(tǒng)的USB20部分和延伸的特定USB30部分。只有延伸的特定USB30部分是可能會有功能的，但是這部分并不兼容USB20。而USB20是完全兼容USB10的。
工業(yè)通信用的USB-串口光纖通信方案
在一些工業(yè)通信的場合，由于數據量不大并且特別要求實時性，往往采用串行通信，通信協(xié)議為RS-232或者RS-485。工業(yè)計算機的USB口可以通過光纖以RS-232或者RS-485協(xié)議進行串行通信。這時可以選用USB/串口光纖轉換器，波仕電子的典型產品是OPTU232L1（多模）和OPTU232SL1（單模），如圖1。波仕電子發(fā)明和首創(chuàng)了USB/串口光纖轉換器、同時也是世界上唯一的USB/串口光纖轉換器，專利號200730098650。波仕電子的OPTU232L1和OPTU232SL1是最新一代USB光纖通信產品，直接從USB口轉換出一對光纖收發(fā)頭用于傳輸串口信號，而且無須供電。波仕OPTU232L1和OPTU232SL1微型USB/串口光纖轉換器具有超小型的外形(74*23*47mm)、可以將USB口虛擬成為本地COM串口(COM1-COM256)、無須修改已有的串口通信軟件。驅動程序同波仕USB232系列轉換器，支持WindowsXP/CE、LINUX、MacOS等。
圖1
由于OPTU232L1（或OPTU232SL1）傳輸的還是串口信號，所以必須成對使用或者與波仕的其他串口/光纖轉換器配對使用。由于采用光纖作為通信傳輸介質，具有隔離高電壓、防電磁干擾、傳輸距離遠等優(yōu)點。OPTU232SL1的傳輸介質為單模光纖、OPTU232L1的傳輸介質為多模光纖，但是外形和驅動程序是完全一樣的。這種方案大大簡化了USB口的光纖遠程通信，圖2為OPTU232L1與波仕的串口/光纖中繼轉換器組網通信圖。兩邊的計算機都配置好USB/串口光纖轉換器并且連接好后，用“串口調試助手”軟件或者其他串口通信軟件就可以傳輸數據和文件了。
圖2
用以太網光纖實現的USB光纖通信方案
以上的方案為兩邊都是計算機，都能夠安裝驅動程序。如果上面的應用中僅有一邊為計算機，而另外一邊為USB設備呢？由于USB設備不能夠安裝驅動程序，就必須采用其它的USB光纖通信方案。在常用的幾種外部接口中，目前采用光纖傳輸比較成熟的是以太網。先通過光纖將以太網延長到遠端，然后將遠端的以太網轉換成為USB口，這樣就實現了USB的光纖遠程通信。而現在的計算機都有以太網口，即使沒有以太網口的情況下從USB口轉換出一個以太網口也是很方便的。
以太網光纖轉換器分單模光纖和多模光纖兩種產品，都能夠把以太網信號從銅纜雙絞線介質信號轉換為光纖介質信號。支持IEEE8023標準、可將10BE-T/100BASE-TX以太網雙絞線信號轉換成100Base-FX以太網光纖信號,產品提供一個雙絞線RJ-45接口和一個光纖接口（一般為SC頭）。以太網單模光纖轉換器可以最遠傳輸40Km~60Km，以太網多模光纖轉換器可以最遠傳輸2~4Km。
