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本科毕业设计（论文）外文翻译译文
学生姓名
：
院
（系）
：
电子信息工程学院
专业班级
：
电信
0901
指导教师
：
严正国
完成日期
：
2013
年
04
月
02
日
CP2102
USB
转
UART
芯片
数据手册
CP2102
SINGLE-CHIP USB
TO UART BRIDGE
作者：
CYGNAL
单芯片
USB
数据传输到
UART
--
综合
USB
收发器无需外部电阻要求
--
集成的时钟无需外部晶振体要求
--
综合
1024-Byte EEPROM
用于产品的供应商
ID,ID,
序列号，
电源描述，
版本号
和产品描述字符串
--
片上电复位电路
--
片上电压调节器：
3.3v
电压输出
--
100%
引脚和软件兼容与
CP2101
USB
功能控制器
-- USB
规范
2.0
标准：
（全速
12
Mbps
）
--
USB
暂停支持国家通过悬浮
pins
异步串行数据总线（
UAR
T
）
--
所有的握手和调制解调器借口信号
--
数据格式支持
-
数据
bits
：
5
，
6
，
7
和
8
-
停止
bits
：
1
，
1.5
和
2
-
校验：奇，偶，标记，空间，无校验
--
波特率：
300 bps
到
1
兆位
-- 567
字节的接受缓冲区；
64
0
字节的发送缓冲区
--
支持硬件或
X-On/X-Off
握手
--
Event
字符支持
--
输电线路中断
虚拟设备驱动程序
COM
口
--
使用现有的
COM
端口的
PC
应用
--
免版税发行许可证
于
Windows
Vista
/
XP
/
服务器
2003 / 2000 /
1998SE
--
苹果
OS-X / 0S-9
-- Linux
USB Express
直接驱动器支持
--
免版税发行许可证
--
于
Windows
Vista
/
XP
/
服务器
2003 / 2000
--
视窗
CE 5.0
和
4.2
应用实例
--
传统设备的
RS-232
升级到
U
SB
--
蜂巢式电话
USB
接口电缆
-- PDA USB
接口电缆
--
USB
到
RS-232
串行适配器
电源电压
--
自供电：
3.0
v
到
3.6 v
USB
总线供电：
4.0
v
到
5.25 v
包装
--
无铅
28-pin QFN
（
5 *
5mm
）
订购零件编号
--
CP2102-GM
温度范围：
-40
到
+85
摄氏度
图
1.
系统功能电路
1.
系统概述
该
CP2102
是一个高度集成的
USB-UART
桥控制器提供了一个简单的解决方
案更新
RS-23
2
设计，
USB
使用的组件和
PCB
空间最小，
该
C
P2102
包括
USB2.0
全速功能
控制器，
USB
收发器，振荡器和带有全部的调制解调器控制信
号的异
步串行数据总线（
UART
）<
/p>
，全部功能集成在一个
5 * 5 mm MIP-28
封装的
IC
中，
无需其
他的外部
USB
元件，
片内
EEPROM
可用于由原始设备制造商自定义
US
B
供应商代码、产品代码、产品描述文字、功率标牌、版本号和元件序列号等数据
的存储空间。
EEPROM
可以通过
USB
在应用板上进行编程，这使得在产品制
造和调试过
程中就可以实现对他进行编程。使用
CYGNAL<
/p>
免费提供的器件驱动程序，可以
很容易的将
CP2102
用于实现一个有效的
COM
口。
CYGNAL
提供的免税的
实用
COM
口（
VCP
）器件驱动器允许一个基于
CP2101
的产品作为<
/p>
PC
机的一个
COM
口使用。
CP2101
的
UART
接口处理所有
的
RS-232
信号，包括控制和握手信号，所以现存的系统固件无需改动。在现存
的许
多
RS-232
设计中更新从
RS-2
32
到
USB
所要做的就是用
CP2101
取代
USB
级别的转换器。
2.
极限参数
表
1.
绝对最大额定值
参数
环境温度
存储温度
任何
I
/O
引脚或
RST
的对地电压
V
D
D
引脚的对地电压
流过
V
D
D
和
G
N
D
的最大总电流
RST
或任
何
I
/O
引脚的最大输出灌电流
条件
最小值
-55
-
65
-0.
3
-0.
< br>3
最大值
125
150
5.
8
4.
2
500
100
单位
℃<
/p>
℃
V
V
m
A
m
A
*
注意：超过这些列出的“极限参数”可能会造成对这些器件的永久性损坏
。长
时间在最大允许值或在超过最带允许值的范围工作可能影响器件的可靠性。
3.
总体直流电器特性
-40
℃
至
+85
℃
，除非特殊说明
表
2.
通用
DC
电气特性
参数
数字电源电压
额定工作温度范围
条件
最小值
3.0
-40
典型值
3.3
待定
最大值
3.6
+85
单位
V
mA
℃
数
字电源电压
（
USB
运行）
VDD=3.3V
4.
引脚及封装定义
表
3.
引脚定义
引脚名称
VDD
GND
/RST
引脚号
6
3
9
类型
说明
电源输入
2.7-3.6V
电源电压输入
电源输出
3.3V
电压调节器输出
数字
I/O
接地
器件复位。内部端口或
VDD
监视器的漏极开路输出。一
个外部源可以
通过将该引脚驱动为低电平至少
15us
来启
< br>动一次系统复位。
REGIN
VBUS
D+
D-
TXD
RXD
CTS
RTS
DSR
DTR
DCD
RI
/SUSPEN
D
NC
7
8
4
5
26
25
23
24
27
28
1
2
11
10
13-22
电源输入
5V
调节器输入。该引脚为片内电压调节器的输入。
数字输入
VBUS
< br>感知输入。
该引脚应连接至一个
USB
< br>网络的
VBUS
信号。
当连通到
一个
USB
网络时，
该引脚上的信号为
5V
。
数字
I/O
数字
I/O
USB D+
USB D-
数字输出
异步数据输出
(UART
发送
)
数字输入
异步数据输入
(UART
接收
)
数字输入
清除发送控制输入（低电平有效）
数字输出
准备发送控制输出（低电平有效）
数字输入
数据设备准备好控制输出（低电平有效）
数字输出
数据终端准备好控制输出（低电平有效）
数字输入
数据传输检测控制输入（低电平有效）
数字输入
振铃指示器控制输入（低电平有效）
数字输出
当
CP2102
进入挂起状态时，该引脚被驱动为高电平
数字输出
当
CP2102
进入挂起状态时，该引脚被驱动为低电平
，
这些引脚应该为未连接或接到
VDD
引脚
SUSPEND
12
图
2.
NIP-28
引脚图（顶视图）
图
3.
QFN-28
包装
图
4
.
顶部视图
典型
NIP-28
平面图
图
5
.
顶部
典型
NIP-28
引脚镀膜
5.
USB
功能控制器和收发器
通用串行总线在
CP2102
功能控制器是一个
USB2.0
兼容全速器件与集成收发器
和片上匹配和上拉电阻。
该
USB
功
能控制器管理所有的数据传输之间的
USB
和
< br>UART
以及命令要求而产生的
USB
< br>主机控制器和命令用于控制功能的
UART.
该
USB
挂起和恢复信号支持两者的
CP2102
功率设备管理，
以及作为外部电路。
该
CP2102
将进入挂起模式时暂停信号是在总线检测。不进入
挂机模式时，
CP2102
断言挂起和暂停的信号。
悬浮和暂停也称为
CP2102
复位状态。
直到器件中
USB
枚举就完成了。
USB
挂起和恢复信号支持功能便于
CP2102
器件以及外部电路的电源管理。
当在
总线上检测到挂起信号时，
CP2102
将进入挂起模式。在进
入挂机模式时，
CP2102
会发出
S
USPEND
和
/SUSPEND
信号
。
SUSPEND
和
/SUSPEND
信号在一
个
CP2102
复位后也会发出，直到
USB
要求的器件配置完成为
止。
CP2102
的挂机模式会在下
述任何一种情况时出现：
（
1
）检测到
继续信号或
产生继续信号时；
（
2
）检测到一个
USB
复位信号或发生器件复
位；
（
3
）在挂起
模式出现时，
SUSPEND
和
/
SUSPEND
信号被取消。
注意：
S
USPEND
和
/SUSPEND
在<
/p>
CP2102
复位时会暂时处于高电平。如果要避免这种情况出现
，可以使用一个
大的下拉电阻（
10k
Ω
）来确保
/SUSPEND
在复位期
间处于低电平。
图
6
.
典型连接图
6.
异步
串行总线（
UART
）接口
CP2102 UART
接口包括
TX (
发送
)RX
(
接收
)
数据信号以及
RTS
、
CTS
、<
/p>
DSR
、
DTR
、
DCD
和
RI
控制及信号。
UART
支持
RTS/
CTS
，
DSR/DTR
和
X-On
、
X-Off
握手。
可以通过编程是
UART
支持各种数据格式和波特率。
UART
的数
据格式和波
特率的编程是在
PC
的
COM
口配置期间进行的。可获得的数据格式和波特率见
表：
表
4
.
数据格式和波特率
数据位
停止位
校验位
波特率
5
、
6
、
7
、
8
1
、
1.5<
/p>
、
2
无校验、奇校验、偶校验、马克、空间
300
、
600
、
< br>1200
、
1800
、
2400
、
4800
、
7200
、
9600
< br>、
14400
、
19200
、
28800
、
3
8400
、
56000
、
57600
、
115200
、
128000
、
230400
、
460800
、
9
21600
7.
内部
EEPROM
CP2102
内部集成了一个
EEPROM
，可用于存储
由原始设备制造商
USB
供应商
ID<
/p>
、
产品
ID
、<
/p>
产品说明、
电源参数、
器件版本号和器件
序列号等版本信息。
USB
配置数据的定义是可选的。如果
EEPROM
没有被
OEM
的数据占用，则采用下
表所列的默认配置数据。注意，尽管如此，对于可能使用
多个基于
CP2102
的器
件连接到同
一个
PC
机的
OEM
< br>来说，则需要一个专一的序列号。
内部的
EEPROM
是通过
USB
进行编程的，
这允许
OEM
的
USB
配置数据和
序列号可以在制造和测试时直
接写到系统板中的
CP2102
中。
C
ygnal
提供一个专
门的为
CP21
02
内部
EEPROM
编程的工具。<
/p>
同时还提供一个
windows dll
格式的
程序库。这个程序库可以用于将
EEPROM
编程步骤集成到
OEM
在制造过程中
进行流水线测试和序列号的管理的自定义软件中。
EEPROM
的写寿命的典型值
是
100000
次，数据保持时间为
100
年。
表
5
.
默认
USB
配置数据
名称
发行商
ID
产品
ID
电源参数（属性）
率）
版本号
序列号
产品说明
值
10c4h
Ea60h
80h
电源参数（最大功
0fh
0100h
0001
（最多
63
< br>个字符）
CP2102
USB
到
UART
< br>桥控制器（最多
126
个字符）
8.
CP2102
设备驱动程序
有两个
sets
的设备驱动程序设备可用的
CP2102
：虚拟
COM
驱动程序和端口
（
VCP
）<
/p>
USB Express
则直接访问驱
动程序。只有一个司机是有必要的接口与设备。
8.1
虚拟
COM
端口驱动程序
< br>
该
CP2102
虚拟
COM
端口（
VCP
）
设备驱动程序允许出现一个
CP2102-BASED
设备到<
/p>
PC
。
应用软
件作为
PC
端口。应用软件在
PC
上运行的设备访问
CP2102-BASED
。
因为这将访问一个标准的硬件
C
OM
端口，但是，实际的个人电脑之间的数据传
输和
CP2102
装置上进行进行的
USB
接口。
因此，
现有的
CO
M
端口申请可用于
传输通过对
USB<
/p>
设备
CP2102-BASED
数据，而
无需修改应用程序。
8.2
USB Express
驱动程序
Silicon
Laboratories
的
USB Express
驱动程序提供了一个与
CP2102
设备接口替
代
的解决方案。无串口协议的专业知识是必须的。相反，一个简单的，高层次的应
用程序接口（
API
）使用提供简单的
CP210X
连接和功能。对于
CP210X
USB
Express
包括工具开发
包
windows
设备驱动程序，
wi
ndows
安装程序和卸载程序
驱动器设备，
< br>主机接口函数库
（主机
API
）
提供了一个
windows
动态链接库
（
dell
）
的
USB Express
驱动器的形式建议，也包括新的电脑
软件的新产品。
8.3
驱动器定制
除了自定义，如第七所述
，司机的设备和驱动器程序的安装包也可以进行定制。
8.4
驱动器认证
默认
CP2102
是微软
WHQL<
/p>
（
windows
硬件质量
Labs
）认证。该认证意味着该
司机已被微软最新
的作业系统及其测试（
XP
和
VIST
A
）将允许司机没有任何警
告或错误安装。而所产生的使用
AN200
定制的软件驱动程序不会自动认证。他
< br>们必须首先通过微软驱动器经销商提交过程，联系硅实验室支持援助这一过程。
9.
稳压器
该
CP2102
包括一个片上
5
到
3V
稳压器，
这
使得
CP2102
被看做是一个配置
U
SB
总线供电设备或
USB
自供电设备
。这些配置如图
7
、
8
所示。当启用时，
3V
稳
压器
的输出出现在
VDD
引脚输入，可用于外接电源
3V
设备。另外，如果电源
供给
VDD
，
CP2102
可作为
USB
自供电设备与电压调节器禁用。对于此配置，
< br>建议将初始化输入连接在
3V
禁用的电压调节器，
这种配置如图
9
所示。
该
USB
最
大
功
率
和
属
性
描
述
必
须
符
合
设
备
的
电
源
使
用
和
配
置
< br>见
应
用
笔
记
“
AN144:CP210x
定制
指南参考”如何自定义
USB
描述符合在
CP2102
。
表
6.
电压调节器电气规格
参数
输入电压范围
输出电压
值
偏置电流
条件
100mA
最小
4.0
3.0
Typ
——
3.3
1.8
90
最大
5.25
3.6
4.0
——
单位
V
V
V
uA
VBUS
检测输入阈
输
出
电
流
=1
到
1.0
——
:
图
7.
配
置
1
：
USB
总线配置供电
图
8 .
配置
2
：
USB
自供电
< br>
图
9.
< br>配置
3
：
USB
自供电
.
旁路稳压器
CP2102
SINGLE-CHIP USB TO UART BRIDGE
Single-Chip USB to UART
Data Transfer
-Integrated
USB transceiver; no external resistors required
-Integrated clock; no external crystal
required
-Integrated
1024-Byte
EEPROM
for
vendor
ID,
product
ID,
serial
number,
power descriptor, release number, and
product description strings
-On-chip
power-on reset circuit
-On-chip voltage
regulator: 3.3V output
-100% pin and
software compatible with CP2101
USB
Function Controller
-USB Specification
2.0 compliant; full-speed (12Mbps)
-USB
suspend states supported via SUSPEND pins
Asynchronous Serial Data BUS
(UART)
-All handshaking and
modem interface signals
-Data formats
supported:
-Data bits: 5, 6, 7, and 8
-Stop bits: 1, 1.5, and 2
-Parity: odd, even, mark, space, no
parity
-Baud rates: 300bps to 1Mbits
-576 Byte receive buffer; 640 byte
transmit buffer
-Hardware or X-On/X-Off
handshaking supported
-Event character
support -Line break transmission
-Virtual COM Port Device Drivers
-Works with Existing COM Port PC
Applications
-Royalty-Free Distribution
License
-Windows Vista/XP/Server
2003/2000/98SE
-Mac OS-X / OS-9
-Linux
USB
Express
?
Direct
Driver Support
-Royalty-Free
Distribution License
-Windows
Vista/XP/Server 2003/2000
-Windows CE
5.0 and 4.2
Example Applications
-
-
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-
-
-
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