pl2303原理應(yīng)用

PL2303符合USB1.1標(biāo)準(zhǔn)，價格3RMB.

2?CP2102／CP2103簡介

　　Silicon Laboratories公司推出的USB接口與RS232接口轉(zhuǎn)換器CP2102／CP2103是一款高度集成的USB-UART橋接器，提供一個使用最小化元件和PCB空間來實現(xiàn)RS232轉(zhuǎn)換USB的簡便解決方案。如圖1所示，CP2102／CP2103包含了一個USB功能控制器、USB收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調(diào)制解調(diào)器控制信號的異步串行數(shù)據(jù)總線(UART)，采用5 mm×5 mm MLP-28的封裝。?

　　

　　CP2102／CP2103作為USB／RS232雙向轉(zhuǎn)換器，一方面可以從豐機(jī)接收USB數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為RS232信息流格式發(fā)送給外設(shè)；另一方面可從RS232外設(shè)接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)格式傳送至主機(jī)，其中包括控制和握手信號。

　　2.1 USB功能控制器和收發(fā)器?

　　

　　2.2 異步串行數(shù)據(jù)總線(UART)接口

　　CP2102／CP2103?UART接口包括TX (發(fā)送)和RX(接收)數(shù)據(jù)信號以及RTS、CTS、DSR、DTR、DCD和RI控制信號。UART支持RTS／CTS、DSR／DTR和X-On／X-Off握手。

　　通過編程設(shè)置UART，支持各種數(shù)據(jù)格式和波特率。在PC機(jī)的COM端口編程設(shè)置UART的數(shù)據(jù)格式和波特率。表1為其數(shù)據(jù)格式和波特率。?

　　

　　2.3 內(nèi)部EEPROM

　　CP2102／CP2103內(nèi)部集成有1個EEPROM，用于存儲由設(shè)備制造商定義的USB供應(yīng)商ID、產(chǎn)品ID、產(chǎn)品說明、電源參數(shù)、器件版本號和器件序列號等信息。USB配置數(shù)據(jù)的定義是可選的。如果EEPROM沒有被OEM的數(shù)據(jù)占用，則采用表1所示的默認(rèn)配置數(shù)據(jù)。注意，對于可能使用多個基于CP2102／CP2103連接到同一PC機(jī)的OEM應(yīng)用來說，則需要專用的序列號。

　　內(nèi)部EEPROM是通過USB編程設(shè)置的，允許OEM的USB配置數(shù)據(jù)和序列號可以在出廠和測試時直接寫入系統(tǒng)板上的CP2102／CP2103。Cygnal提供了一個專門為CP2102／CP2103的內(nèi)部EEP-ROM編程設(shè)置工具，同時還提供免費的驅(qū)動Windows DLL格式的程序庫。這個程序庫可將。EEP-ROM編程步驟集成到OEM在制造中進(jìn)行流水線式測試和序列號的管理的自定義軟件中。EEP-ROM的寫壽命的典型值為100 000次，數(shù)據(jù)保持時間為100年。為了防止更改USB描述符，應(yīng)將其鎖定。

　　2.4 其他功能

　　CP2103除上述功能外也可實現(xiàn)RS485接口與USB接口轉(zhuǎn)換功能，CP2103支持4個可按照控制信息定義的GPIO引腳。

　　3 典型應(yīng)用電路

　　3.1 硬件電路設(shè)計

　　原設(shè)備的RS232接口僅用TXD／RXD 2個引腳信號和地3條線。單片機(jī)8031與RS232接口間的電平驅(qū)動采用Maxim公司的MAX202CPE，而采用光電耦合器6N137實現(xiàn)隔離。

　　采用CP2102改造的接口應(yīng)用電路如圖2所示。該電路已通過制板和軟硬件調(diào)試，完全可靠。串口擴(kuò)展，儀需2～3只外部去耦電容器，REGIN端需加0.1μF與1.0μF并聯(lián)的去耦電容。CP2102的供電電源由計算機(jī)的USB接口提供，再連接3只保護(hù)管以便于使用。該電路僅使用CP2102的UART總線上TXD／RXD 2個引腳，其余懸空。單片機(jī)可直接識別CP2102的UART總線上信號，為確保數(shù)據(jù)收發(fā)的穩(wěn)定性，避免通信過程產(chǎn)生干擾，采用光電耦合器隔離，并將RST采用一只4.7 kΩ電阻上拉至VDD。?

　　

　　當(dāng)CP2102轉(zhuǎn)換器與主機(jī)連接后，必須根據(jù)操作系統(tǒng)選擇相對應(yīng)的虛擬串行口驅(qū)動程序。不必修改設(shè)備的應(yīng)用程序，就像存取一個標(biāo)準(zhǔn)的物理串口一樣訪問該虛擬串口，端口設(shè)備會產(chǎn)生“CP2102?USB to UART Bridge Controller(COM×)”的新端口(×隨計算機(jī)的配置而異)，此時說明驅(qū)動程序安裝成功。實質(zhì)上，所有針對虛擬串口的數(shù)據(jù)通信都足以USB總線傳輸實現(xiàn)的，但在設(shè)備上，收發(fā)則是RS232數(shù)據(jù)。

　　3.2 軟件設(shè)計

　　計算機(jī)采用C語言的通訊控制函數(shù)，按串行口方式設(shè)置，以實現(xiàn)接口通訊軟件設(shè)計。單片機(jī)通訊程序如下所示。該通訊程序在波特率9 600～600調(diào)試，通訊準(zhǔn)確可靠。

CP2102參考價格是8RMB.USB2.0標(biāo)準(zhǔn)。外圍電路為零，也就是說不用外圍電路。這點最好。

新的FT2232C型USB UART/FIFO電路的特征及應(yīng)用

摘要：FT2232C是一款USB到UART/FIFO轉(zhuǎn)換電路。文中介紹FT2232C的特性、工作原理及應(yīng)用領(lǐng)域，給出該電路在各種不同場合的典型應(yīng)用電路。

????關(guān)鍵詞：通用串行總線；通用異步收發(fā)模式/先進(jìn)先出；FT2232C引言在進(jìn)行室外信息采集時，需要定位和通信，還需要由傳感器進(jìn)行各種信息的采集，因而需要多個串口。串口擴(kuò)展已成為系統(tǒng)開發(fā)中經(jīng)常遇到的問題。一般的解決方案是有用串口擴(kuò)展電路來增加串口。但這種方法采用的電路較多，電路較復(fù)雜，且串口連接的設(shè)備在使用時插拔很不方便。本文介紹一種新的FT2232C型電路的功能特片并用其進(jìn)行串口擴(kuò)展。

1 FT2232C介紹1.1 電路概覽FT2232C是一款USB到UART/FIFO的轉(zhuǎn)換電路，是FTDI公司繼第二代FT232BM、FT245BM之后的第三代產(chǎn)品，集成了兩片BM芯片的功能。電路要用48-LD LQFP封裝。FT2232C具有兩個多用途的UART/FIFO控制器，可分別配置成不同的工作模式。一個USB下游端口轉(zhuǎn)換成兩個I/O通道，每個I/O通道相當(dāng)一個FT232BM或FT245BM，可以單獨配置成UART接口或者FIFO接口。通過對外掛EEPROM的配置，FT2232C還提供一系列新的操作模式，如多協(xié)議同步串行機(jī)接口，這是專為同步串行協(xié)議如JTAG和SPI總線設(shè)計的。還有同步位寬模式、CPU風(fēng)格的FIFO模式、多協(xié)議同步串行機(jī)接口模式、MCU主機(jī)總線競爭模式及快速光隔離串行機(jī)接口模式等。此外，該電路的驅(qū)動能力有很大提高，能夠輸出較之通常電路3倍的功率，這使得多個電路可能共享總線。使用FTDI公司提供的虛擬串口（VCP）驅(qū)動，對外圍接口的使用就像使用PC的標(biāo)準(zhǔn)串口一樣。許多現(xiàn)有軟件經(jīng)過簡單重新配置即哥與虛擬串口相接，應(yīng)用程序與電路間的通信與PC的COM口通信相同。

????1.2 電路的特征●只需添加簡單配置電路，便可實現(xiàn)由單電路到雙通道串/并口的轉(zhuǎn)換；●芯片上集成了全部USB處理協(xié)議，使用時不需要另外編寫USB固件程序；●2個I/O通道（A/B）相互獨立，可配置成2個5V、2個3.3V或一個5V、一個3.3V的邏輯I/O接口；●UART接口支持7或8位數(shù)據(jù)位，1/2位停止位，奇校驗/偶校驗/標(biāo)志位/空位/無奇偶校驗；●發(fā)送數(shù)據(jù)的速率為300~1Mb/s(RS-232)或3Mbs(TTL、RS-232/RS-485)；●接口模式和USB描述字符可在外部EEPROM中進(jìn)行配置，還可以在板子上通過USB對EEPROM進(jìn)行配置；●4.35V~5.25V的單電壓工作范圍。

????1.3 簡化功能框圖FT2232C的簡化功能框圖如圖1所示，各單元的功能如下：USB收發(fā)器單元：提供USB1.1、USB2.0到USB電纜的全速物理接口。一個微分收發(fā)器和兩個單獨的終結(jié)收發(fā)器提供USB數(shù)據(jù)輸入、SEO及USB復(fù)位條件檢測。USB DPLL單元：跟蹤輸入的NRZI USB數(shù)據(jù)，并單獨恢復(fù)時鐘及數(shù)據(jù)信號SIE模塊。SIE模塊：執(zhí)行USB數(shù)據(jù)從串行到并行及并行到串行的轉(zhuǎn)換。USB PE模塊：管理從USB控制端接收的數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)處理USB主控器發(fā)出的低層USB協(xié)議請求和UART/FIFO控制器發(fā)出的控制命令。

????RX Buffer和TX Buffer分別為384字節(jié)的接收緩沖和128字節(jié)的發(fā)送緩沖。1.4 應(yīng)用領(lǐng)域由于集成了兩片第二代BM的功能，因而FT2232C的應(yīng)用場合十分廣泛。主要包括USB轉(zhuǎn)換為雙串口RS-232、USB轉(zhuǎn)換為雙串口RS-422/RS-485、USB JTAG編程、USB轉(zhuǎn)換為SPI總線接口、現(xiàn)場可升級的USB產(chǎn)品和帶USB接口的交流隔離產(chǎn)品。2 FT2232C的應(yīng)用舉例在實際應(yīng)用中，由于傳統(tǒng)串口擴(kuò)展方法相對比較繁鎖，因此可使用該電路來擴(kuò)展串口，實現(xiàn)時只需進(jìn)行簡單的外圍電路配置即可得到一個由USB轉(zhuǎn)換而來的兩個COPMPORT。具體的配置電路如圖2所示。設(shè)計是需要注意以下幾點：首先：FT2232C的USBDP、USBDM兩個輸入端的電阻器阻值必須相等，典型值為27Ω，而且必須是1%精度的電阻器，否則容易造成輸入阻抗不匹配而使電路無法正常工作。其次：該電路晶振兩端的2個電容器的容值也必須相等，典型值為27pF。

????由于設(shè)計要求是要得到2個串口，因此外掛的EEPROM可以不接，而直接將FT2232C的EEDATA端經(jīng)由10kΩ的電阻器接到VCC上。這樣在上電復(fù)位時FT2232C不能從外掛的EEPROM中讀取信息，工作在電路的缺省默認(rèn)模式下，即由USB到雙串口的轉(zhuǎn)換。將得到的2個串口通過電路的VCCIOA、VCCIOB進(jìn)行配置，即將VCCIOA接3.3V，VCCIOB接5V，這樣得到的串口A的工作電壓為3.3V，串口B的工作電壓為5V，可以分別接3.3V和5V的器件。由于RS232電平一般為-9V~+9V，而FT2232C轉(zhuǎn)換得到的2個串口通信前需要經(jīng)過V或3.3V，因此在與RS232串口通信前需要經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換。以SP213EHCA電平轉(zhuǎn)換電路為例，具體電路如圖3所示。除了常用的USB到RS-232串口的轉(zhuǎn)換，FT2232C還可以轉(zhuǎn)換成其他接口，如RS422、RS485及CPU風(fēng)格的FIFO等。其具體的電路分別如圖4、圖5、圖6所示。為方便起見，各圖中仍僅以一個通道為例進(jìn)行說明。

3 結(jié)束語

隨著USB總線技術(shù)的發(fā)展，接口擴(kuò)展及接口轉(zhuǎn)換是隨時都可以遇到的問題。正基于此，FT2232C的應(yīng)用前景日漸看好。應(yīng)用FT2232C可以方便地擴(kuò)展多個RS-232接口、RS-422接口、RS-485接口，還可以將USB接口轉(zhuǎn)換為SPI總線接口。USB擴(kuò)展或轉(zhuǎn)換其他接口的方案不僅經(jīng)濟(jì)實用，無需占用主機(jī)的擴(kuò)展槽資源，而且簡單方便，其功能特點逐步顯示出來。目前USB接口的設(shè)備已經(jīng)在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著主要作用。相信FT2232C的應(yīng)用將越來越廣泛。

總的來說PL2303最便宜只要3RMB，外圍電路也不復(fù)雜，支持USB1.1.性價比一般。CP2102性價比最好，外圍電路最簡單。FT232BM最貴要18RMB，但驅(qū)動支持最好，也最穩(wěn)定。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的常用USB转串口芯片介绍的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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