1、 CP2101USB 轉(zhuǎn) UART 的單芯片橋接器單芯片 USB 轉(zhuǎn) UART 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器虛擬 COM 口器件驅(qū)動程序 -*可以和帶有COM口的 PC 應(yīng)用配合使用免版權(quán)稅的發(fā)行許可 W indows 98/Me/2000/XP MAC OS-9MAC OS-XW i ndows CE*L i nux 2 .40 或更高版本 * (可從制造商處獲取)集成的 USB 收發(fā)器 無需外部電阻集成的時鐘 無需外部振蕩器 集成的 512 字節(jié) EEPROM 用于存儲產(chǎn)品生產(chǎn)商ID 產(chǎn)品ID 序列號明 片內(nèi)上電復(fù)位電路電源參數(shù)版本號和產(chǎn)品說-片內(nèi)電壓調(diào)節(jié)器3 .3V 輸出USB 功能控制器 - 符合USB

2、 2.0 規(guī)范全速 (12 Mbps)應(yīng)用示例- SUSPEND 引腳支持 USB 掛起狀態(tài)異步串行數(shù)據(jù)總線(UART)-所有握手和調(diào)制解調(diào)器接口信號-RS-232 傳統(tǒng)器件升級為 USB 手機(jī) USB 接口電纜 PDA USB 接口電纜 USB 轉(zhuǎn) RS-232 串行適配器支持的數(shù)據(jù)格式-81 , 2奇校驗數(shù)據(jù)位停止位校驗位:電源電壓 - 自供電: 3 . 0V 至 3 . 6V- USB 總線供電: 4 .0V 至 5 .25V封裝 - 28 腳 MLP (5mm X 5mm)偶校驗無校驗波特率 300bps至 921.6kbps- 512 字節(jié)接收緩沖器 512 字節(jié)發(fā)送緩沖器 - 支持

3、硬件 或 X-On / X-Off 握手 溫度范圍:-40C至+85 C- 支持狀態(tài) 示例電路框圖7REGIN 9C21uF/RST(to external circuitry for USB suspend states)12SUSPEND /SUSPEND611 VDDC1 4.7uF TANT GNDVBUS2 RI1DCDExternal RS-232 transceiver or UART circuitry8USB CONNECTOR28C3 0.1uFDTR27DSR1526 D-TXD RXD 25244D+4 RTS 23CTSHttp:/- 1

4、-新華龍電子有限公司VBUSD-D+ GND CP2101 3.3V48MHzOscillator UART USBTransceiverUSB Function Controller512B EEPROM512BXmit Buffer512BRcv BufferIN Voltage RegulatorOUT CP2101USB 轉(zhuǎn) UART 的單芯片橋接器目錄1.2.表3.表4.表圖圖表圖圖5 .6.系統(tǒng)概述5極限參數(shù)52 . 1 . 極限參數(shù)*5總體直流電氣特性63 . 1 . 總體直流電氣特性6引腳和封裝定義..4.3.CP2101的引腳定義6MLP-28

5、引腳圖 (頂視圖)7MLP-28 封裝圖8MLP-28 封裝尺寸8典型 MLP-28 平面圖94 . 4 . 典型 MLP-28 焊接掩膜10USB 功能控制器和收發(fā)器11異步串行數(shù)據(jù)總線(UART) 接口11表6 . 1 . 數(shù)據(jù)格式和波特率117.表8.9.表內(nèi)部EEPROM127 . 1 . 默認(rèn)的 USB 配置數(shù)據(jù)12虛擬 COM 口器件驅(qū)動器程序12電壓調(diào)節(jié)器139 .1 . 電壓調(diào)節(jié)器的電氣特性. 13Http:/- 2 -新華龍電子有限公司 CP2101USB 轉(zhuǎn) UART 的單芯片橋接器1 . 系統(tǒng)概述 CP2101 是一種高度集成的 USB 轉(zhuǎn) U

6、ART 橋接器 提供一個使用最小化的元件和PCB空間實(shí)現(xiàn)RS232 轉(zhuǎn)USB 的簡便的解決方案 該芯片包含一個 USB 2.0 全速功能控制器 USB收發(fā)器 振蕩器和帶有全部的調(diào)制解調(diào)器控制信號的異步串行數(shù)據(jù)總線(UART)全部功能集成在一個 5mm X 5mmMLP- 28封裝的I C中無需其他的外部USB元件 片內(nèi) EEPROM 可以用于由原始設(shè)備制造商自定義USB供應(yīng)商代碼 產(chǎn)品代碼 產(chǎn)品描述文字 功率標(biāo)牌 版本號和器件序列號等數(shù)據(jù)的存儲空間EEPROM 可以通過USB 在應(yīng)用板上進(jìn)行編程 這使得在產(chǎn)品制造和調(diào)試過程中就可以實(shí)現(xiàn)對它進(jìn)行編程 使用 CYGNAL 免費(fèi)提供的器件驅(qū)動程序 可

7、以很容易地將 CP2101 用于實(shí)現(xiàn)一個有效的COM 口 Cygna l 提供的免稅的實(shí)用COM口(VCP)器件驅(qū)動器允許一個基于 CP2101的產(chǎn)品作為PC機(jī)的一個 COM 口使用CP2101 的 UART 接口處理所有的 RS232 信號 包括控制和握手信號 所以現(xiàn)存的系統(tǒng)固件無需改動 在許多現(xiàn)存的 RS232 設(shè)計中 更新從RS232到USB 所要做的就是用CP2101 取代RS232 級別的轉(zhuǎn)換器 2 . 極限參數(shù)表 2 .1 . 極限參數(shù)*注意: 超過這些列出的 極限參數(shù) 可能會造成對器件的永久性損壞最大允許值的條件下工作可能影響器件的可靠性 長時間在最大允許值或超過Http:/ww

8、- 3 -新華龍電子有限公司參數(shù) 條件 最小值 典型值 最大值 單位 環(huán)境溫度 通常情況下 -55125儲存溫度 -65150任何I/ O引腳或/ RST的對地電壓 -0 . 35 . 8VVDD引腳的對地電壓 -0 . 34 . 2V流過VDD和GND的最大總電流 500mA/ RST或任何I/ O引腳的最大輸出灌電流 100mA CP2101USB 轉(zhuǎn) UART 的單芯片橋接器3.總體直流電氣特性表 3 .1 . 總體直流電氣特性-40C 至 +85 C除非特殊說明4.引腳及封裝定義表 4. 1.CP2101的引腳定義Http:/- 4

9、-新華龍電子有限公司引腳名稱 引腳號 類型 說明 VDD6電源輸入電源輸出 2 . 7-3 . 6 V 電源電壓輸入 3 . 3 V 電壓調(diào)節(jié)器輸出 參見 第9節(jié) GND3接地 / RST9數(shù)字I/ O器件復(fù)位 內(nèi)部端口或VDD監(jiān)視器的漏極開路輸出 一個外部源可以通過將該引腳驅(qū)動為低電平至少 15s來啟動一次系統(tǒng)復(fù)位 REGIN7電源輸入 5 V 調(diào)節(jié)器輸入 此引腳為片內(nèi)電壓調(diào)節(jié)器的輸入 VBUS8數(shù)字輸入 VBUS 感知輸入 該引腳應(yīng)連接至一個USB網(wǎng)絡(luò)的VBUS 信號 當(dāng)連通到一個USB網(wǎng)絡(luò)時 該引腳上的信號為5 VD+4數(shù)字I / OUSB D+D-5數(shù)字I / OUSB D-TXD26

10、數(shù)字輸出 異步數(shù)據(jù)輸出 (UART 發(fā)送)RXD25數(shù)字輸入 異步數(shù)據(jù)輸入 (UART 接收)CTS23數(shù)字輸入 清除發(fā)送控制輸入(低電平有效)RTS24數(shù)字輸出 準(zhǔn)備發(fā)送控制輸出(低電平有效)DSR27數(shù)字輸入 數(shù)據(jù)設(shè)置準(zhǔn)備好控制輸出(低電平有效)DTR28數(shù)字輸出 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好控制輸出 (低電平有效)DCD1數(shù)字輸入 數(shù)據(jù)傳輸檢測控制輸入(低電平有效)RI2數(shù)字輸入 振鈴指示器控制輸入 (低電平有效)SUSPEND12數(shù)字輸出 當(dāng)CP2101進(jìn)入USB掛起狀態(tài)時 該引腳被驅(qū)動為高電平 / SUSPEND11數(shù)字輸出 當(dāng)CP2101進(jìn)入USB掛起狀態(tài)時 該引腳被驅(qū)動為低電平 NC10 13

11、-22這些引腳應(yīng)該為未連接或接到 VDD 的引腳 參數(shù) 條件 最小值 典型值 最大值 單位 數(shù)字電源電壓 3 . 03 . 33 . 6V數(shù)字電源電流 USB運(yùn)行 VDD=3 . 3V待定 mA額定工作溫度范圍 -40+85 CP2101USB 轉(zhuǎn) UART 的單芯片橋接器4. 1.MLP-28 引腳圖(頂視圖)圖Http:/- 5 -新華龍電子有限公司 CP2101USB 轉(zhuǎn) UART 的單芯片橋接器圖 4 .2 . MLP-28 封裝圖底部視圖Http:/- 6 -新華龍電子有限公司 CP2101USB 轉(zhuǎn) UART 的單芯片橋接器圖

12、4 .3 . 典型 MLP-28 平面圖頂部視圖0.85 mm0.50 mm0.20 mmOptional GNDConnection L E20.20 mm0.30 mm0.50 mm0.35 mm0.10 mm0.85 mm E Http:/- 7 -新華龍電子有限公司 CP2101USB 轉(zhuǎn) UART 的單芯片橋接器圖 4 .4 .典型 MLP-28 引腳渡膜頂部0.85 mm0.50 mm0.60 mm0.20 mm0.60 mm 0.70 mm 0.30 mm 0.20 mm0.40 mm L E20.20 mm0.30 mm0.50 mm0.35 mm0

13、.10 mm0.85 mm E Http:/- 8 -新華龍電子有限公司 CP2101USB 轉(zhuǎn) UART 的單芯片橋接器5 . USB 功能控制器和收發(fā)器CP2101的USB 功能控制器是一個符合USB 2 . 0 的全速器件 并集成了收發(fā)器和片內(nèi)相應(yīng)的上拉電阻 USB功能控制器管理 USB 和 UART 間所有的數(shù)據(jù)傳輸以及由 USB 主控制器發(fā)出的命令請求和用于控制 UART 功能的命令 USB 掛起和恢復(fù)信號支持功能便于 CP2101 器件以及外部電路的電源管理 當(dāng)在總線上檢測到掛起信號時 CP2101 將進(jìn)入掛起模式 在進(jìn)入掛起模式時CP2101 會發(fā)出

14、SUSPEND 和 /SUSPEND信號SUSPEND 和 /SUSPEND 在一個 CP2101 復(fù)位后也會發(fā)出 直到 USB 要求的器件配置完成CP2101 的掛起模式會在下述任何一種情況時出現(xiàn)(1) 檢測到繼續(xù)信號或產(chǎn)生繼續(xù)信號時 (2) 檢測到一個 USB 復(fù)位信號 或(3)發(fā)生器件復(fù)位 在掛起模式出現(xiàn)時SUSPEND 和 / SUSPEND信號被取消 注意: SUSPEND 和 /SUSPEND 在 CP2101 復(fù)位期間會暫時處于高電平 如果要避免這種情況出現(xiàn) 可以使用一個大的下拉電阻 (10K 歐姆) 來確保 / SUSPEND 在復(fù)位期間處于低電平6 . 異步串行數(shù)據(jù)總線( U

15、ART) 接口CP2101 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 可以通過編程使UART支持各種數(shù)據(jù)格式和波特率 UART 的數(shù)據(jù)格式和波特率的編程是在 PC 的COM 口配置期間進(jìn)行的可獲得的數(shù)據(jù)格式和波特率見表 6 .1 .表 6 .1 .數(shù)據(jù)格式和波特率Http:/- 9 -新華龍電子有限公司數(shù)據(jù)位 8停止位 1校驗位 無校驗 偶校驗 奇校驗 波特率 300, 600, 1

16、200, 1800, 2400, 4800, 7200, 9600, 14400, 19200, 28800,38400 , 56000 , 57600 , 115200 , 128000 , 230400 , 460800 , 921600 CP2101USB 轉(zhuǎn) UART 的單芯片橋接器7 .內(nèi)部 EEPROMCP2101 內(nèi)部集成了一個 EEPROM 可以用于存儲由設(shè)備原始制造商定義的 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 6.1 所示的默認(rèn)配置數(shù)據(jù) 注意 盡

17、管如此 對于可能使用多個基于 CP2101 的器件連接到同一個 PC 機(jī)的 OEM 應(yīng)用來說 則需要一個專一的序列號 內(nèi)部的 EEPROM 是通過 USB 進(jìn)行編程的 這允許 OEM 的 USB 配置數(shù)據(jù)和序列號可以在制造和測試時直接寫入到系統(tǒng)板上的 CP2101 中Cygnal 提供一個專門為 CP2101 的內(nèi) 部 EEPROM 編程的工具同時還提供一個 Windows DLL 格式的程序庫 這個程序庫可以用于將 EEPROM 編程步驟集成到 OEM 在制造過程中進(jìn)行流水線式測試和序列號的管理的自定義軟件中 EEPROM 的寫壽命的典型值為 100,000 次 數(shù)據(jù)保持時間為 100 年

18、表 7 .1 . 默認(rèn)的 USB 配置數(shù)據(jù)8 . 虛擬 COM 口器件驅(qū)動程序 CP2101 的虛擬 COM 口 (VCP) 器件驅(qū)動程序允許一個基于 CP2101 的器件以 PC 機(jī)的應(yīng)用軟件的形式作為一個增加的 COM 口 獨(dú)立于任何現(xiàn)有的硬件 COM 口使用 運(yùn)行在 PC 機(jī)上的應(yīng)用軟件以訪問一個標(biāo)準(zhǔn)的硬件 COM口 的方式訪問基于 CP2101 的器件 但 PC 與 CP2101 器件間的數(shù)據(jù)傳輸卻是通過 USB 完成的 因此 無需修改現(xiàn)有的 COM 口應(yīng)用就可以實(shí)現(xiàn)通過 USB 向基于CP2101 的器件傳輸數(shù)據(jù) 關(guān)于支持的操作系統(tǒng)的最新目錄 請與 Cygna l 集成產(chǎn)品公司聯(lián)系注

19、意 器件運(yùn)行所需的 Cygna l VCP 器件驅(qū)動程序只作為 CP2101 評估套件(型號 CP2101EK)的組件發(fā)行 您可以通過 Cygna l 的銷售代表或 訂購 CP2101 評估套件 Http:/- 10 -新華龍電子有限公司名稱 值 發(fā)行商ID10C4h產(chǎn)品 IDEA60h電源參數(shù) (屬性)80hh序列號 0001 (最多 123 字符)產(chǎn)品說明 Cygna l CP2101 USB 轉(zhuǎn) UART 橋控制器(最多 126 個字符) CP2101USB 轉(zhuǎn) UART 的單芯片橋接器9 . 電壓調(diào)節(jié)器CP2101 是一個可以由

20、USB總線驅(qū)動的器件 電源由 USB 的 VBUS 信號提供 它包括一個用于實(shí)現(xiàn)此功能的片內(nèi) 5V 轉(zhuǎn) 3V 電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)器的 3V 輸出被引出到 VDD 引腳使得外部的3V 器件可以由USB 供電 關(guān)于電壓調(diào)節(jié)器的電氣特性 參見表 9 . 1注意: CP2101 的 VBUS 和 REGIN 引腳都應(yīng)該總是被連接到 USB 的REGIN的輸入端加去耦電容 0 . 1 F 與 1 . 0 F并連 VBUS 信號上推薦在9 .1 . 電壓調(diào)節(jié)器電氣特性表VDD=3.0V;-40C 至 +85C除非特殊說明Http:/- 11 -新華龍電子有限公司參數(shù) 條件 最小值 典型值 最大值 單位 輸入電壓范圍 4 . 05 . 25V