Ελεγκτής διασύνδεσης SILICON LABS CP2101

Προδιαγραφές

• Όνομα προϊόντος: CP2102C USB to UART Bridge
• Μέγιστος ρυθμός Baud: 3 Mbps
• Bits δεδομένων: 8
• Σταματάκια: 1
• Bit ισοτιμίας: Μονό, Ζυγό, Κανένα
• Hardware Handshake: Ναι
• Υποστήριξη προγράμματος οδήγησης: Πρόγραμμα οδήγησης Virtual COM Port, Driver USBXpress
• Άλλα χαρακτηριστικά: Υποστήριξη RS-232, GPIO, Σηματοδότηση διακοπής

Οδηγίες χρήσης προϊόντος

Συμβατότητα συσκευής

• Η συσκευή CP2102C έχει σχεδιαστεί για να αντικαθιστά τις υπάρχουσες συσκευές μονής διεπαφής CP210x USB-to-UART χωρίς την ανάγκη πρόσθετων προγραμμάτων οδήγησης. Είναι συμβατό με συσκευές όπως CP2102, CP2102N και CP2104 με ελάχιστες αλλαγές υλικού.

Συμβατότητα καρφίτσας

• Το CP2102C είναι σε μεγάλο βαθμό συμβατό με pin με τις περισσότερες συσκευές CP210x, εκτός από τον ακροδέκτη VBUS που απαιτεί σύνδεση σε voltage διαχωριστικό για σωστή λειτουργία. Ανατρέξτε στον πίνακα για συγκεκριμένες αντικαταστάσεις για διαφορετικές συσκευές CP210x.

Βήματα εγκατάστασης

1. Συνδέστε τη συσκευή CP2102C στον κεντρικό υπολογιστή χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο USB.
2. Το προεπιλεγμένο πρόγραμμα οδήγησης CDC που παρέχεται από το λειτουργικό σύστημα θα αναγνωρίσει αυτόματα το CP2102C ως γέφυρα USB σε UART.
3. Δεν απαιτείται εγκατάσταση πρόσθετου προγράμματος οδήγησης για βασική λειτουργικότητα.
4. Εάν είναι απαραίτητο, κάντε μικρές αλλαγές υλικού σύμφωνα με τη συγκεκριμένη συσκευή που αντικαθίσταται.

Υπερview

Η συσκευή CP2102C έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί ως γέφυρα USB σε UART που λειτουργεί με το προεπιλεγμένο πρόγραμμα οδήγησης CDC που παρέχεται από το λειτουργικό σύστημα. Αυτή η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντικατάσταση υπαρχουσών συσκευών μονής διεπαφής CP210x USB-to-UART χωρίς εγκατάσταση προγραμμάτων οδήγησης.

Για ορισμένες συσκευές, όπως οι CP2102, CP2102N και CP2104, το CP2102C είναι ουσιαστικά μια πτώση στην αντικατάσταση. Εκτός από την προσθήκη δύο αντιστάσεων, δεν απαιτούνται άλλες αλλαγές υλικού ή λογισμικού για τη χρήση του CP2102C σε υπάρχοντα σχέδια. Για άλλες συσκευές, μικρές διαφορές πακέτων ή χαρακτηριστικών ενδέχεται να απαιτούν μικρές αλλαγές στο υλικό. Αυτή η σημείωση εφαρμογής περιγράφει λεπτομερώς τα βήματα που απαιτούνται για την ενσωμάτωση μιας συσκευής CP2102C σε ένα σχέδιο στη θέση μιας προηγούμενης συσκευής CP210x.

Οι συσκευές που καλύπτονται από αυτήν τη σημείωση εφαρμογής είναι: CP2101, CP2102/9, CP2103, CP2104 και CP2102N. Οι συσκευές πολλαπλής διεπαφής, όπως οι CP2105 και CP2108, δεν συζητούνται.

ΒΑΣΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ

• Το CP2102C διατηρεί υψηλό βαθμό συμβατότητας χαρακτηριστικών UART με τις περισσότερες υπάρχουσες συσκευές CP210x.
• Ο σχεδιασμός θα απαιτήσει ελάχιστες αλλαγές υλικού κατά τη μετεγκατάσταση στο CP2102C.
• Το CP2102C παρέχει μια διαδρομή μετεγκατάστασης για:
  • CP2101
  • ΚΠ2102/9
  • CP2103
  • CP2104
  • CP2102N

Σύγκριση συσκευών

Συμβατότητα χαρακτηριστικών

Ο παρακάτω πίνακας παρέχει έναν πλήρη πίνακα σύγκρισης χαρακτηριστικών για όλες τις συσκευές CP210x, συμπεριλαμβανομένου του CP2102C. Γενικά, το CP2102C πληροί ή υπερβαίνει το σύνολο δυνατοτήτων όλων των προηγούμενων συσκευών CP210x.

Πίνακας 1.1. CP210x Family Features

Χαρακτηριστικό	CP2101	CP2102	CP2109	CP2103	CP2104	CP2102N	CP2102C
Επαναπρογραμματιζόμενος	X	X		X		X
Εφάπαξ προγραμματιζόμενο			X		X
Χαρακτηριστικά UART
Max Baud Rate	921.6 kbps	921.6 kbps	921.6 kbps	921.6 kbps	921.6 kbps	3 Mbps	3 Mbps
Bits δεδομένων: 8	X	X	X	X	X	X	X
Bit δεδομένων: 5, 6, 7		X	X	X	X	X	X
Σταματάκια: 1	X	X	X	X	X	X	X
Stop Bit: 1.5, 2		X	X	X	X	X	X
Bit ισοτιμίας: Μονό, Ζυγό, Κανένα	X	X	X	X	X	X	X
Bit ισοτιμίας: Mark, Space		X	X	X	X	X	X
Hardware Handshake	X	X	X	X	X	X	X1
X-ON/X-OFF Χειραψία	X	X	X	X	X	X
Υποστήριξη χαρακτήρων εκδήλωσης	X	X	X			X
Μετάδοση Διακοπής Γραμμής		X	X		X	X	X2
Baud Rate Aliasing		X	X	X
Υποστήριξη οδηγού
Πρόγραμμα οδήγησης εικονικής θύρας COM	X	X	X	X	X	X
Πρόγραμμα οδήγησης USBXpress	X	X	X	X	X	X
Άλλα Χαρακτηριστικά
Υποστήριξη RS-232	X	X	X	X	X	X	X
Υποστήριξη RS-485				X	X	X
GPIO	Κανένας	Κανένας	Κανένας	4	4	4-7	Κανένας
Ανίχνευση φορτιστή μπαταρίας						X
Απομακρυσμένη αφύπνιση						X
Έξοδος ρολογιού						X

Σημείωμα

1. Επειδή η χειραψία υλικού είναι προεπιλεγμένη ενεργοποιημένη, συνιστούμε να συνδέσετε το CTS με μια αδύναμη αντίσταση έλξης προς τα κάτω, έτσι ώστε η συσκευή να μπορεί να λειτουργεί κανονικά εάν οι ακίδες δεν είναι πλήρως συνδεδεμένες (RTS, CTS).
2. Το CP2102C υποστηρίζει σήμα διακοπής με μια εξωτερική αντίσταση 10 kOhm μεταξύ TXD και γείωσης.

Συμβατότητα καρφίτσας

Με εξαίρεση την ακίδα VBUS, η οποία πρέπει να συνδεθεί σε ένα voltagΔιαχωριστικό για σωστή λειτουργία, το CP2102C είναι σε μεγάλο βαθμό συμβατό με pin με τις περισσότερες συσκευές CP210x. Παρακάτω είναι ένας πίνακας παραλλαγών του CP2102C που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάσταση προηγούμενων συσκευών CP210x.

Πίνακας 1.2. CP2102C Αντικαταστάσεις για συσκευές CP210x

Συσκευή CP210x	Αντικατάσταση συμβατή με pin
CP2101	CP2102C-A01-GQFN28
ΚΠ2102/9	CP2102C-A01-GQFN28
CP2103	Κανένα (ανατρέξτε στο για λόγους μετανάστευσης)
CP2104	CP2102C-A01-GQFN24
CP2102N	CP2102C-A01-GQFN24 / CP2102C-A01-GQFN28

Όπως σημειώνει το φύλλο δεδομένων CP2102C, υπάρχουν δύο σχετικοί περιορισμοί για το VBUS pin voltage σε διαμορφώσεις αυτοτροφοδοτούμενης και με τροφοδοσία διαύλου. Το πρώτο είναι το απόλυτο μέγιστο voltagΤο e επιτρέπεται στον ακροδέκτη VBUS, ο οποίος ορίζεται ως VIO + 2.5 V στο Απόλυτο

Πίνακας μέγιστων βαθμολογιών. Το δεύτερο είναι το input high voltage (VIH) που εφαρμόζεται στο VBUS όταν η συσκευή είναι συνδεδεμένη σε δίαυλο, ο οποίος ορίζεται ως VIO – 0.6 V στον πίνακα προδιαγραφών GPIO.

Διαιρέτης αντίστασης (ή λειτουργικά ισοδύναμο κύκλωμα) στο VBUS, όπως φαίνεται στο Εικόνα 1.1 Διάγραμμα σύνδεσης με τροφοδοσία διαύλου για ακίδες USB και Εικόνα 1.2 Απαιτείται διάγραμμα αυτοτροφοδοτούμενης σύνδεσης για ακίδες USB για λειτουργία με δίαυλο και αυτοτροφοδοτούμενη, αντίστοιχα, για να πληρούνται αυτές οι προδιαγραφές και να διασφαλίζεται η αξιόπιστη λειτουργία της συσκευής. Σε αυτήν την περίπτωση, ο περιορισμός ρεύματος του διαχωριστή αντίστασης αποτρέπει το υψηλό ρεύμα διαρροής ακίδων VBUS, παρόλο που η προδιαγραφή VIO + 2.5 V δεν τηρείται αυστηρά όταν η συσκευή δεν τροφοδοτείται.

Εικόνα 1.1. Διάγραμμα σύνδεσης με τροφοδοσία διαύλου για ακίδες USB

Εικόνα 1.2. Αυτοτροφοδοτούμενο διάγραμμα σύνδεσης για ακίδες USB

Μετεγκατάσταση συσκευής

Οι ακόλουθες ενότητες περιγράφουν τα ζητήματα μετάβασης κατά τη μετάβαση από μια υπάρχουσα συσκευή CP210x σε μια συσκευή CP2102C.

CP2101 έως CP2102C

Συμβατότητα υλικού

• Το CP2102C-A01-GQFN28 είναι συμβατό με pin με το CP2101 με την προσθήκη του voltagκύκλωμα διαιρέτη που φαίνεται στο Εικόνα 1.1 Διάγραμμα σύνδεσης με τροφοδοσία διαύλου για ακίδες USB και Εικόνα 1.2 Αυτοτροφοδοτούμενο διάγραμμα σύνδεσης για ακίδες USB.

Συμβατότητα λογισμικού

Το CP2102C διαθέτει δυνατότητα UART συμβατή με το CP2101. Δεν θα απαιτηθούν αλλαγές λογισμικού κατά τη μετάβαση ενός σχεδίου CP2101 στο CP2012C.

CP2102/9 έως CP2102C

Συμβατότητα υλικού

• Το CP2102C-A01-GQFN28 είναι συμβατό με το CP2102/9 με την προσθήκη του voltagκύκλωμα διαιρέτη που φαίνεται στο Εικόνα 1.1 Διάγραμμα σύνδεσης με τροφοδοσία διαύλου για ακίδες USB και Εικόνα 1.2 Αυτοτροφοδοτούμενο διάγραμμα σύνδεσης για ακίδες USB.
• Το CP2109 έχει μια πρόσθετη απαίτηση υλικού ότι ο ακροδέκτης VPP (ακίδα 18) πρέπει να συνδεθεί σε έναν πυκνωτή στη γείωση για προγραμματισμό εντός του συστήματος. Αυτός ο πυκνωτής δεν απαιτείται στο CP2102C και μπορεί να παραληφθεί με ασφάλεια.

Συμβατότητα λογισμικού

Το CP2102C είναι συμβατό με το CP2102/9 με μία εξαίρεση:

• Baud Rate Aliasing

Το Baud Rate Aliasing είναι μια δυνατότητα που επιτρέπει σε μια συσκευή να χρησιμοποιεί έναν προκαθορισμένο ρυθμό baud αντί του ρυθμού baud που ζητείται από τον χρήστη. Για π.χampΈτσι, μια συσκευή που χρησιμοποιεί το Baud Rate Aliasing μπορεί να προγραμματιστεί να χρησιμοποιεί ρυθμό baud 45 bps όποτε ζητούνται 300 bps.

Το Baud Rate Aliasing δεν υποστηρίζεται στο CP2102C.

Εάν το Baud Rate Aliasing χρησιμοποιείται σε σχέδιο CP2102/9, το CP2102C δεν είναι συμβατό ως αντικατάσταση.

CP2103 έως CP2102C

Συμβατότητα υλικού

Το CP2102C δεν διαθέτει παραλλαγή συμβατή με pin που μπορεί να αντικαταστήσει το CP2103:

• Η συσκευασία CP2103 QFN28 έχει μια πρόσθετη ακίδα VIO στον ακροδέκτη 5, η οποία μετατοπίζει τη λειτουργία των προηγούμενων ακίδων στη συσκευασία ρολόι γύρω από τη συσκευασία κατά μία ακίδα σε σύγκριση με τη συσκευασία CP2102C QFN28. Αυτό επηρεάζει τις καρφίτσες 1-5 και 22-28.
• Σε αντίθεση με το CP2103, το CP2102C δεν υποστηρίζει επιπλέον λειτουργικότητα στις ακίδες 16-19.
• Όλες οι άλλες ακίδες παραμένουν στην ίδια διαμόρφωση.

Εάν απαιτείται ξεχωριστή ράγα VIO για ένα σχέδιο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μικρότερη παραλλαγή CP2102C QFN24. Αυτή η παραλλαγή έχει ένα σύνολο λειτουργιών πανομοιότυπων με το CP2103, αλλά στο μικρότερο πακέτο QFN24.

Εκτός από αυτή τη διαφορά στα pin-out, δεν απαιτούνται άλλες αλλαγές υλικού για τη μετεγκατάσταση από το CP2103 στο CP2102C.

Συμβατότητα λογισμικού

Το CP2102C έχει μια δυνατότητα UART συμβατή με το CP2103 με μια εξαίρεση: Baud Rate Aliasing.

Το Baud Rate Aliasing είναι μια δυνατότητα που επιτρέπει σε μια συσκευή να χρησιμοποιεί έναν προκαθορισμένο ρυθμό baud αντί του ρυθμού baud που ζητείται από τον χρήστη. Για π.χampΈτσι, μια συσκευή που χρησιμοποιεί το Baud Rate Aliasing μπορεί να προγραμματιστεί να χρησιμοποιεί ρυθμό baud 45 bps όποτε ζητούνται 300 bps.

Το Baud Rate Aliasing δεν υποστηρίζεται στο CP2102C.

Εάν το Baud Rate Aliasing χρησιμοποιείται σε σχέδιο CP2103, το CP2102C δεν είναι συμβατό ως αντικατάσταση.

CP2104 έως CP2102C

Συμβατότητα υλικού

Το CP2102C-A01-GQFN24 είναι συμβατό με pin με το CP2104 με την προσθήκη του voltagκύκλωμα διαιρέτη που φαίνεται στο Εικόνα 1.1 Διάγραμμα σύνδεσης με τροφοδοσία διαύλου για ακίδες USB και Εικόνα 1.2 Αυτοτροφοδοτούμενο διάγραμμα σύνδεσης για ακίδες USB.

Δεν απαιτούνται άλλες αλλαγές υλικού κατά τη μετάβαση ενός σχεδίου CP2104 στο CP2102C. Το CP2104 απαιτεί έναν πυκνωτή μεταξύ VPP (ακίδα 16) και γείωσης για προγραμματισμό εντός του συστήματος, αλλά αυτός ο ακροδέκτης δεν είναι συνδεδεμένος στο CP2102C. Το αν αυτός ο πυκνωτής είναι συνδεδεμένος σε αυτόν τον ακροδέκτη δεν θα έχει καμία επίδραση στο CP2102C.

Συμβατότητα λογισμικού

Το CP2102C διαθέτει δυνατότητα UART συμβατή με το CP2104. Δεν θα απαιτηθούν αλλαγές λογισμικού κατά τη μετάβαση ενός σχεδίου CP2104 στο CP2012C.

CP2102N έως CP2102C

Συμβατότητα υλικού

Τα CP2102C-A01-GQFN24 / CP2102C-A01-GQFN28 είναι συμβατά με pin με το CP2102N-A02-GQFN24 / CP2102N-A02-GQFN28 με την προσθήκη του voltagκύκλωμα διαιρέτη που φαίνεται στο Εικόνα 1.1 Διάγραμμα σύνδεσης με τροφοδοσία διαύλου για ακίδες USB και Εικόνα 1.2 Αυτοτροφοδοτούμενο διάγραμμα σύνδεσης για ακίδες USB. Δεν απαιτούνται άλλες αλλαγές υλικού κατά τη μετάβαση ενός σχεδίου CP2102N στο CP2102C.

Συμβατότητα λογισμικού

Το CP2102C διαθέτει δυνατότητα UART συμβατή με το CP2102N. Δεν θα απαιτηθούν αλλαγές λογισμικού κατά τη μετάβαση ενός σχεδίου CP2102N στο CP2012C.

Αρνηση

Η Silicon Labs σκοπεύει να παράσχει στους πελάτες την πιο πρόσφατη, ακριβή και σε βάθος τεκμηρίωση όλων των περιφερειακών συσκευών και μονάδων που είναι διαθέσιμες για υλοποιητές συστημάτων και λογισμικού που χρησιμοποιούν ή σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν τα προϊόντα της Silicon Labs. Τα δεδομένα χαρακτηρισμού, οι διαθέσιμες μονάδες και τα περιφερειακά, τα μεγέθη μνήμης και οι διευθύνσεις μνήμης αναφέρονται σε κάθε συγκεκριμένη συσκευή και οι «Τυπικές» παράμετροι που παρέχονται μπορεί και διαφέρουν σε διαφορετικές εφαρμογές. Εφαρμογή π.χampΤα όσα περιγράφονται εδώ είναι μόνο για επεξηγηματικούς σκοπούς. Η Silicon Labs διατηρεί το δικαίωμα να κάνει αλλαγές χωρίς περαιτέρω ειδοποίηση στις πληροφορίες, τις προδιαγραφές και τις περιγραφές του προϊόντος και δεν παρέχει εγγυήσεις για την ακρίβεια ή την πληρότητα των περιεχομένων πληροφοριών. Χωρίς προηγούμενη ειδοποίηση, η Silicon Labs ενδέχεται να ενημερώσει το υλικολογισμικό του προϊόντος κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής για λόγους ασφάλειας ή αξιοπιστίας. Τέτοιες αλλαγές δεν θα αλλάξουν τις προδιαγραφές ή την απόδοση του προϊόντος. Η Silicon Labs δεν φέρει καμία ευθύνη για τις συνέπειες της χρήσης των πληροφοριών που παρέχονται σε αυτό το έγγραφο. Αυτό το έγγραφο δεν υπονοεί ούτε χορηγεί ρητά οποιαδήποτε άδεια για το σχεδιασμό ή την κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Τα προϊόντα δεν έχουν σχεδιαστεί ή εγκριθεί για χρήση σε συσκευές Κατηγορίας ΙΙΙ της FDA, εφαρμογές για τις οποίες απαιτείται έγκριση πριν από την αγορά του FDA ή σε Συστήματα Υποστήριξης Ζωής χωρίς τη συγκεκριμένη γραπτή συγκατάθεση της Silicon Labs. «Σύστημα Υποστήριξης Ζωής» είναι οποιοδήποτε προϊόν ή σύστημα που προορίζεται να υποστηρίξει ή να διατηρήσει τη ζωή ή/και την υγεία, το οποίο, εάν αποτύχει, μπορεί εύλογα να αναμένεται ότι θα οδηγήσει σε σημαντικό προσωπικό τραυματισμό ή θάνατο. Τα προϊόντα της Silicon Labs δεν έχουν σχεδιαστεί ή εγκριθεί για στρατιωτικές εφαρμογές. Τα προϊόντα της Silicon Labs δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να χρησιμοποιούνται σε όπλα μαζικής καταστροφής, συμπεριλαμβανομένων (ενδεικτικά) πυρηνικών, βιολογικών ή χημικών όπλων ή πυραύλων ικανών να μεταφέρουν τέτοια όπλα. Η Silicon Labs αποποιείται κάθε ρητή και σιωπηρή εγγύηση και δεν φέρει ευθύνη για τυχόν τραυματισμούς ή ζημιές που σχετίζονται με τη χρήση ενός προϊόντος της Silicon Labs σε τέτοιες μη εξουσιοδοτημένες εφαρμογές.

Πληροφορίες για το εμπορικό σήμα

Silicon Laboratories Inc.®, Silicon Laboratories®, Silicon Labs®, SiLabs® and the Silicon Labs logo®, Bluegiga®, Bluegiga Logo®, EFM®, EFM32®, EFR, Ember®, Energy Micro, λογότυπο Energy Micro και συνδυασμοί τους , «οι πιο φιλικοί προς την ενέργεια μικροελεγκτές στον κόσμο», Redpine Signals®, WiSeConnect , n-Link, EZLink®, EZRadio®, EZRadioPRO®, Gecko®, Gecko OS, Gecko OS Studio, Precision32®, Simplicity Studio®, Telegesis Τα Logo®, USBXpress®, Zentri, το λογότυπο Zentri και Zentri DMS, Z-Wave® και άλλα είναι εμπορικά σήματα ή σήματα κατατεθέντα της Silicon Labs. Τα ARM, CORTEX, Cortex-M3 και THUMB είναι εμπορικά σήματα ή σήματα κατατεθέντα της ARM Holdings. Το Keil είναι σήμα κατατεθέν της ARM Limited. Το Wi-Fi είναι σήμα κατατεθέν της Wi-Fi Alliance. Όλα τα άλλα προϊόντα ή επωνυμίες που αναφέρονται στο παρόν είναι εμπορικά σήματα των αντίστοιχων κατόχων τους.

Περισσότερες Πληροφορίες

Χαρτοφυλάκιο IoT

• www.silabs.com/IoT

SW/HW

• www.silabs.com/simplicity

Ποιότητα

• www.silabs.com/quality

Υποστήριξη & Κοινότητα

• www.silabs.com/community

Silicon Laboratories Inc.

400 West Cesar Chavez Austin, TX 78701

ΗΠΑ

• www.silabs.com

FAQ

• Ε: Μπορεί το CP2102C να χρησιμοποιηθεί ως ανταλλακτικό για όλες τις συσκευές CP210x;
  • A: Το CP2102C είναι ουσιαστικά μια drop-in αντικατάσταση συσκευών όπως CP2102, CP2102N και CP2104 με ελάχιστες αλλαγές υλικού. Για άλλες συσκευές, μικρές διαφορές πακέτων ή χαρακτηριστικών ενδέχεται να απαιτούν μικρές τροποποιήσεις υλικού.
• Ε: Ποιος είναι ο συνιστώμενος ρυθμός baud για το CP2102C;
  • A: Το CP2102C υποστηρίζει μέγιστο ρυθμό baud 3Mbps.

Έγγραφα / Πόροι

Ελεγκτής διασύνδεσης SILICON LABS CP2101 [pdf] Οδηγός χρήστη CP2101, CP2101 Ελεγκτής διασύνδεσης, Ελεγκτής διασύνδεσης, Ελεγκτής

Αναφορές

• Εγχειρίδιο χρήστη