基于CP2102的RS232转USB接口的应用设计

1、基于cp2102的rs232转usb接口的应用设计目前仪器设备大都采纳rs232接口与计算机通信，但随着计算机技术的进展，支持热插拔的标准接口将取代rs232接口，因此计算机将越来越少配置甚至不配置rs232接口。rs232接口与usb接口虽然都属于串行接几，但它们的数据格式、通信协议、信号电平以及机械衔接方式则不同。这样计算机不能控制现有仪器设备，解决这一问题就得把现有的仪器设备的rs232接口转换成usb接口。实现这种转换有两种计划，一种计划是从硬件底层固件开头全面开发系统，该计划因为开发成本高、难度大，加之的限制，因而很少采纳；另一种计划是采纳usbrs232桥接器件如cp2102，cp

2、2103举行设计，计算机通过usb接口虚拟一个rs232接口，与传统设备器件衔接，设备对计算机接口的形式为usb接口。2 cp2102cp2103简介silicon laboratories公司推出的usb接口与rs232接口转换器cp2102cp2103是一款高度集成的usb-uart桥接器，提供一个用法最小化元件和空间来实现rs232转换usb的简便解决计划。1所示，cp2102cp2103包含了一个usb功能控制器、usb、和带有所有调制解调器控制信号的异步串行数据(uart)，采纳5 mm×5 mm mlp-28的封装。cp2102cp2103作为usbrs232双向转换器，

3、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cp2102cp2103 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rtscts、dsrdtr和x-onx-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eepromcp210

4、2cp2103内部集成有1个eeprom，用于存储由设备创造约定义的usb供给商id、产品id、产品解释、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。假如eeprom没有被oem的数据占用，则采纳表1所示的默认配置数据。注重，对于可能用法多个基于cp2102cp2103衔接到同一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挺直写入系统板上的cp2102cp2103。cygnal提供了一个特地为cp2102cp2103的内部eep-rom编程设置工具，同时还提供免费的驱动wind

5、ows dll格式的程序库。这个程序库可将。eep-rom编程步骤集成到oem在创造中举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，数据保持时光为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个可根据控制信息定义的gpio引脚。3 典型应用3.1 硬件电路设计原设备的rs232接口仅用txdrxd 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纳公司的max202cpe，而采纳光电耦合器6n137实现隔离。采纳cp210

6、2改造的接口应用电路2所示。该电路已通过制板和软硬件调试，彻低牢靠。串口扩展，仪需23只外部去耦器，regin端需加0.1f与1.0f并联的去耦电容。cp2102的供电电源由计算机的usb接口提供，再衔接3只庇护管以便于用法。该电路仅用法cp2102的uart总线上txdrxd 2个引脚，其余悬空。单片机可挺直识别cp2102的uart总线上信号，为确保数据收发的稳定性，避开通信过程产生干扰，采纳光电耦合器隔离，并将rst采纳一只4.7 k上拉至vdd。当cp2102转换器与主机衔接后，必需按照操作系统挑选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拜访该虚拟串口，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)，此时解释驱动程序安装胜利。实质上，全部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 软件设计计算机采纳的通讯控制函数，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 600600调试，通讯精确牢靠。4 结束