常用USB转串口芯片介绍
| pl2303原理应用 |
2 CP2102／CP2103简介
Silicon Laboratories公司推出的USB接口与RS232接口转换器CP2102／CP2103是一款高度集成的USB-UART桥接器，提供一个使用最小化元件和PCB空间来实现RS232转换USB的简便解决方案。如图1所示，CP2102／CP2103包含了一个USB功能控制器、USB收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的异步串行数据总线(UART)，采用5 mm×5 mm MLP-28的封装。
CP2102／CP2103作为USB／RS232双向转换器，一方面可以从丰机接收USB数据并将其转换为RS232信息流格式发送给外设；另一方面可从RS232外设接收数据转换为USB数据格式传送至主机，其中包括控制和握手信号。
2.1 USB功能控制器和收发器
2.2 异步串行数据总线(UART)接口
CP2102／CP2103 UART接口包括TX (发送)和RX(接收)数据信号以及RTS、CTS、DSR、DTR、DCD和RI控制信号。UART支持RTS／CTS、DSR／DTR和X-On／X-Off握手。
通过编程设置UART，支持各种数据格式和波特率。在PC机的COM端口编程设置UART的数据格式和波特率。表1为其数据格式和波特率。
2.3 内部EEPROM
CP2102／CP2103内部集成有1个EEPROM，用于存储由设备制造商定义的USB供应商ID、产品ID、产品说明、电源参数、器件版本号和器件序列号等信息。USB配置数据的定义是可选的。如果EEPROM没有被OEM的数据占用，则采用表1所示的默认配置数据。注意，对于可能使用多个基于CP2102／CP2103连接到同一PC机的OEM应用来说，则需要专用的序列号。
内部EEPROM是通过USB编程设置的，允许OEM的USB配置数据和序列号可以在出厂和测试时直接写入系统板上的CP2102／CP2103。Cygnal提供了一个专门为CP2102／CP2103的内部EEP-ROM编程设置工具，同时还提供免费的驱动Windows DLL格式的程序库。这个程序库可将。EEP-ROM编程步骤集成到OEM在制造中进行流水线式测试和序列号的管理的自定义软件中。EEP-ROM的写寿命的典型值为100 000次，数据保持时间为100年。为了防止更改USB描述符，应将其锁定。
2.4 其他功能
CP2103除上述功能外也可实现RS485接口与USB接口转换功能，CP2103支持4个可按照控制信息定义的GPIO引脚。
3 典型应用电路
3.1 硬件电路设计
原设备的RS232接口仅用TXD／RXD 2个引脚信号和地3条线。单片机8031与RS232接口间的电平驱动采用Maxim公司的MAX202CPE，而采用光电耦合器6N137实现隔离。
采用CP2102改造的接口应用电路如图2所示。该电路已通过制板和软硬件调试，完全可靠。串口扩展，仪需2～3只外部去耦电容器，REGIN端需加0.1μF与1.0μF并联的去耦电容。CP2102的供电电源由计算机的USB接口提供，再连接3只保护管以便于使用。该电路仅使用CP2102的UART总线上TXD／RXD 2个引脚，其余悬空。单片机可直接识别CP2102的UART总线上信号，为确保数据收发的稳定性，避免通信过程产生干扰，采用光电耦合器隔离，并将RST采用一只4.7 kΩ电阻上拉至VDD。
当CP2102转换器与主机连接后，必须根据操作系统选择相对应的虚拟串行口驱动程序。不必修改设备的应用程序，就像存取一个标准的物理串口一样访问该虚拟串口，端口设备会产生“CP2102 USB to UART Bridge Controller(COM×)”的新端口(×随计算机的配置而异)，此时说明驱动程序安装成功。实质上，所有针对虚拟串口的数据通信都足以USB总线传输实现的，但在设备上，收发则是RS232数据。
3.2 软件设计
计算机采用C语言的通讯控制函数，按串行口方式设置，以实现接口通讯软件设计。单片机通讯程序如下所示。该通讯程序在波特率9 600～600调试，通讯准确可靠。
CP2102参考价格是8RMB.USB2.0标准。外围电路为零，也就是说不用外围电路。这点最好。
摘要：FT2232C是一款USB到UART/FIFO转换电路。文中介绍FT2232C的特性、工作原理及应用领域，给出该电路在各种不同场合的典型应用电路。
1 FT2232C介绍
1.2 电路的特征
1.3 简化功能框图
RX Buffer和TX Buffer分别为384字节的接收缓冲和128字节的发送缓冲。
由于设计要求是要得到2个串口，因此外挂的EEPROM可以不接，而直接将FT2232C的EEDATA端经由10kΩ的电阻器接到VCC上。这样在上电复位时FT2232C不能从外挂的EEPROM中读取信息，工作在电路的缺省默认模式下，即由USB到双串口的转换。
3 结束语
随着USB总线技术的发展，接口扩展及接口转换是随时都可以遇到的问题。正基于此，FT2232C的应用前景日渐看好。应用FT2232C可以方便地扩展多个RS-232接口、RS-422接口、RS-485接口，还可以将USB接口转换为SPI总线接口。USB扩展或转换其他接口的方案不仅经济实用，无需占用主机的扩展槽资源，而且简单方便，其功能特点逐步显示出来。目前USB接口的设备已经在众多领域发挥着主要作用。相信FT2232C的应用将越来越广泛。
总的来说PL2303最便宜只要3RMB，外围电路也不复杂，支持USB1.1.性价比一般。CP2102性价比最好，外围电路最简单。FT232BM最贵要18RMB，但驱动支持最好，也最稳定。