Controlador de interface SILICON LABS CP2101

Especificacións

• Nome do produto: CP2102C USB to UART Bridge
• Velocidade de transmisión máxima: 3 Mbps
• Bits de datos: 8
• Bits de parada: 1
• Bit de paridade: impar, par, ningún
• Hardware Handshake: Si
• Soporte de controladores: controlador de puerto COM virtual, controlador USBXpress
• Outras características: soporte RS-232, GPIOs, sinalización de interrupción

Instrucións de uso do produto

Compatibilidade de dispositivos

• O dispositivo CP2102C está deseñado para substituír os dispositivos USB a UART CP210x de interface única existentes sen necesidade de controladores adicionais. É compatible con dispositivos como CP2102, CP2102N e CP2104 con cambios mínimos de hardware.

Compatibilidade de pins

• O CP2102C é en gran parte compatible con pin coa maioría dos dispositivos CP210x, excepto para o pin VBUS que require conexión a un voltage divisor para un correcto funcionamento. Consulte a táboa para ver substitucións específicas para diferentes dispositivos CP210x.

Pasos de instalación

1. Conecte o dispositivo CP2102C ao ordenador host mediante un cable USB.
2. O controlador CDC predeterminado proporcionado polo sistema operativo recoñecerá automaticamente o CP2102C como unha ponte USB a UART.
3. Non se precisa instalación adicional de controladores para a funcionalidade básica.
4. Se é necesario, faga pequenos cambios de hardware segundo o dispositivo específico que se está a substituír.

Acabadoview

O dispositivo CP2102C está deseñado para actuar como unha ponte de USB a UART que funciona co controlador CDC predeterminado proporcionado polo sistema operativo. Este dispositivo pódese usar para substituír os dispositivos USB a UART CP210x de interface única existentes sen instalar ningún controlador.

Para algúns dispositivos, como os CP2102, CP2102N e CP2104, o CP2102C é practicamente unha baixada de substitución. Ademais da adición de dúas resistencias, non son necesarios outros cambios de hardware ou software para usar o CP2102C nos deseños existentes. Para outros dispositivos, as pequenas diferenzas de paquete ou función poden requirir cambios menores no hardware. Esta nota da aplicación describe en detalle os pasos necesarios para integrar un dispositivo CP2102C nun deseño en lugar dun dispositivo CP210x anterior.

Os dispositivos contemplados nesta nota de aplicación son: CP2101, CP2102/9, CP2103, CP2104 e CP2102N. Non se comentan os dispositivos de interface múltiple, como o CP2105 e o CP2108.

PUNTOS CLAVE

• O CP2102C mantén un alto grao de compatibilidade das funcións UART coa maioría dos dispositivos CP210x existentes.
• O deseño requirirá cambios mínimos de hardware ao migrar ao CP2102C.
• O CP2102C ofrece unha ruta de migración para:
  • CP2101
  • CP2102/9
  • CP2103
  • CP2104
  • CP2102N

Comparación de dispositivos

Compatibilidade de funcións

A seguinte táboa ofrece unha táboa comparativa completa de funcións para todos os dispositivos CP210x, incluído o CP2102C. En xeral, o CP2102C cumpre ou supera o conxunto de funcións de todos os dispositivos CP210x anteriores.

Táboa 1.1. Características da familia CP210x

Característica	CP2101	CP2102	CP2109	CP2103	CP2104	CP2102N	CP2102C
Reprogramable	X	X		X		X
Programable unha vez			X		X
Características UART
Velocidade de transmisión máxima	921.6 kbps	921.6 kbps	921.6 kbps	921.6 kbps	921.6 kbps	3 Mbps	3 Mbps
Bits de datos: 8	X	X	X	X	X	X	X
Bits de datos: 5, 6, 7		X	X	X	X	X	X
Bits de parada: 1	X	X	X	X	X	X	X
Bits de parada: 1.5, 2		X	X	X	X	X	X
Bit de paridade: impar, par, ningún	X	X	X	X	X	X	X
Bit de paridade: marca, espazo		X	X	X	X	X	X
Apretón de mans de hardware	X	X	X	X	X	X	X1
Apretón de mans X-ON/X-OFF	X	X	X	X	X	X
Soporte de personaxes do evento	X	X	X			X
Transmisión de rotura de liña		X	X		X	X	X2
Aliasing de velocidade en baudios		X	X	X
Asistencia de controladores
Controlador de porto COM virtual	X	X	X	X	X	X
Controlador USBXpress	X	X	X	X	X	X
Outras características
Soporte RS-232	X	X	X	X	X	X	X
Soporte RS-485				X	X	X
GPIOs	Ningún	Ningún	Ningún	4	4	4-7	Ningún
Detectar cargador de batería						X
Despertar a distancia						X
Saída do reloxo						X

Nota

1. Debido a que o enlace de hardware está activado por defecto, recomendamos conectar CTS cunha resistencia débil para que o dispositivo poida seguir funcionando normalmente se os pinos non están completamente conectados (RTS, CTS).
2. O CP2102C admite a sinalización de rotura cunha resistencia externa de 10 kOhm entre TXD e terra.

Compatibilidade de pins

Coa excepción do seu pin VBUS, que debe estar conectado a un voltagComo divisor para un funcionamento correcto, o CP2102C é en gran parte compatible con pins coa maioría dos dispositivos CP210x. A continuación móstrase unha táboa de variantes do CP2102C que se poden usar para substituír os dispositivos CP210x anteriores.

Táboa 1.2. CP2102C Substitucións para dispositivos CP210x

Dispositivo CP210x	Substitución compatible con Pin
CP2101	CP2102C-A01-GQFN28
CP2102/9	CP2102C-A01-GQFN28
CP2103	Ningún (consulte para consideracións de migración)
CP2104	CP2102C-A01-GQFN24
CP2102N	CP2102C-A01-GQFN24 / CP2102C-A01-GQFN28

Como sinala a folla de datos CP2102C, hai dúas restricións relevantes sobre o pin VBUS voltage en configuracións autoalimentadas e alimentadas por bus. O primeiro é o volume máximo absolutotage permitido no pin VBUS, que se define como VIO + 2.5 V en absoluto

Táboa de valoracións máximas. O segundo é o volume de entrada altotage (VIH) que se aplica a VBUS cando o dispositivo está conectado a un bus, que se define como VIO – 0.6 V na táboa de especificacións GPIO.

Un divisor de resistencia (ou circuíto equivalente funcionalmente) en VBUS, como se mostra en Figura 1.1 Diagrama de conexión alimentado por bus para pins USB e Figura 1.2 Para cumprir estas especificacións e garantir un funcionamento fiable do dispositivo, é necesario un diagrama de conexión autoalimentado para pinos USB para o funcionamento de bus e autoalimentado, respectivamente. Neste caso, a limitación de corrente do divisor de resistencia impide unha alta corrente de fuga de pines VBUS, aínda que a especificación VIO + 2.5 V non se cumpre estrictamente mentres o dispositivo non estea alimentado.

Figura 1.1. Diagrama de conexión alimentado por bus para pins USB

Figura 1.2. Diagrama de conexión autoalimentado para pins USB

Migración de dispositivos

As seguintes seccións describen as consideracións sobre a migración ao realizar a transición dun dispositivo CP210x existente a un dispositivo CP2102C.

CP2101 a CP2102C

Compatibilidade de hardware

• O CP2102C-A01-GQFN28 é compatible con pines co CP2101 coa adición do voltago circuíto divisor mostrado en Figura 1.1 Diagrama de conexión alimentado por bus para pins USB e Figura 1.2 Diagrama de conexión autoalimentado para pins USB.

Compatibilidade de software

O CP2102C ten unha función UART compatible co CP2101. Non se requirirán cambios de software ao facer a transición dun deseño CP2101 ao CP2012C.

CP2102/9 ata CP2102C

Compatibilidade de hardware

• O CP2102C-A01-GQFN28 é un pin compatible co CP2102/9 coa adición do voltago circuíto divisor mostrado en Figura 1.1 Diagrama de conexión alimentado por bus para pins USB e Figura 1.2 Diagrama de conexión autoalimentado para pins USB.
• O CP2109 ten un requisito de hardware adicional de que o pin VPP (pin 18) debe estar conectado a un capacitor a terra para a programación no sistema. Este capacitor non é necesario no CP2102C e pódese omitir con seguridade.

Compatibilidade de software

O CP2102C é compatible co CP2102/9 cunha excepción:

• Aliasing de velocidade en baudios

O aliasing de velocidade en baudios é unha función que permite que un dispositivo utilice unha taxa de baudios predefinida en lugar dunha taxa de baudios solicitada polo usuario. Por exampPor exemplo, un dispositivo que utilice o alias de velocidade en baudios pódese programar para utilizar unha taxa de baudios de 45 bps sempre que se solicite 300 bps.

O aliasing de velocidade en baudios non é compatible co CP2102C.

Se se usa o alias de velocidade en baudios nun deseño CP2102/9, o CP2102C é incompatible como substituto.

CP2103 a CP2102C

Compatibilidade de hardware

O CP2102C non ten unha variante compatible con pin que poida substituír ao CP2103:

• O paquete CP2103 QFN28 ten un pin VIO adicional no pin 5 que cambia a función dos pinos anteriores do paquete no sentido horario arredor do paquete nun pin en comparación co paquete CP2102C QFN28. Isto afecta aos pinos 1-5 e 22-28.
• A diferenza do CP2103, o CP2102C non admite funcións adicionais nos pinos 16-19.
• Todos os demais pinos permanecen na mesma configuración.

Se se precisa un carril VIO separado para un deseño, pódese utilizar a variante máis pequena CP2102C QFN24. Esta variante ten un conxunto de funcións idénticos ao CP2103, pero no paquete QFN24 máis pequeno.

Ademais desta diferenza de pin-outs, non son necesarios outros cambios de hardware para migrar do CP2103 ao CP2102C.

Compatibilidade de software

O CP2102C ten unha función UART compatible co CP2103 cunha excepción: o alias de velocidade en baudios.

O aliasing de velocidade en baudios é unha función que permite que un dispositivo utilice unha taxa de baudios predefinida en lugar dunha taxa de baudios solicitada polo usuario. Por exampPor exemplo, un dispositivo que utilice o alias de velocidade en baudios pódese programar para utilizar unha taxa de baudios de 45 bps sempre que se solicite 300 bps.

O aliasing de velocidade en baudios non é compatible co CP2102C.

Se se usa o alias de velocidade en baudios nun deseño CP2103, o CP2102C é incompatible como substituto.

CP2104 a CP2102C

Compatibilidade de hardware

O CP2102C-A01-GQFN24 é un pin compatible co CP2104 coa adición do voltago circuíto divisor mostrado en Figura 1.1 Diagrama de conexión alimentado por bus para pins USB e Figura 1.2 Diagrama de conexión autoalimentado para pins USB.

Non se precisan outros cambios de hardware ao facer a transición dun deseño CP2104 ao CP2102C. O CP2104 require un capacitor entre VPP (pin 16) e terra para a programación no sistema, pero este pin non está conectado no CP2102C. Se este capacitor está conectado ou non a este pin non terá ningún efecto no CP2102C.

Compatibilidade de software

O CP2102C ten unha función UART compatible co CP2104. Non se requirirán cambios de software ao facer a transición dun deseño CP2104 ao CP2012C.

CP2102N a CP2102C

Compatibilidade de hardware

Os CP2102C-A01-GQFN24 / CP2102C-A01-GQFN28 son pin compatibles co CP2102N-A02-GQFN24 / CP2102N-A02-GQFN28 coa adición do voltago circuíto divisor mostrado en Figura 1.1 Diagrama de conexión alimentado por bus para pins USB e Figura 1.2 Diagrama de conexión autoalimentado para pins USB. Non se precisan outros cambios de hardware ao facer a transición dun deseño CP2102N ao CP2102C.

Compatibilidade de software

O CP2102C ten unha función UART compatible co CP2102N. Non se requirirán cambios de software ao facer a transición dun deseño CP2102N ao CP2012C.

Exención de responsabilidade

Silicon Labs pretende ofrecer aos clientes a documentación máis recente, precisa e detallada de todos os periféricos e módulos dispoñibles para os implementadores de sistemas e software que utilicen ou teñan intención de utilizar os produtos de Silicon Labs. Os datos de caracterización, os módulos e periféricos dispoñibles, os tamaños de memoria e os enderezos de memoria refírense a cada dispositivo específico, e os parámetros "típicos" proporcionados poden variar en diferentes aplicacións. Aplicación exampOs aquí descritos son só para fins ilustrativos. Silicon Labs resérvase o dereito de realizar cambios sen previo aviso na información do produto, especificacións e descricións aquí, e non ofrece garantías sobre a precisión ou integridade da información incluída. Sen notificación previa, Silicon Labs pode actualizar o firmware do produto durante o proceso de fabricación por motivos de seguridade ou fiabilidade. Tales cambios non alterarán as especificacións nin o rendemento do produto. Silicon Labs non terá ningunha responsabilidade polas consecuencias do uso da información proporcionada neste documento. Este documento non implica nin concede expresamente ningunha licenza para deseñar ou fabricar circuítos integrados. Os produtos non están deseñados nin autorizados para usarse en ningún dispositivo da FDA Clase III, aplicacións para as que se require a aprobación previa da FDA ou sistemas de soporte vital sen o consentimento específico por escrito de Silicon Labs. Un "Sistema de soporte vital" é calquera produto ou sistema destinado a manter ou manter a vida e/ou a saúde que, se falla, pode esperarse razoablemente que resulte en danos persoais importantes ou morte. Os produtos de Silicon Labs non están deseñados nin autorizados para aplicacións militares. Os produtos de Silicon Labs non se utilizarán en ningún caso en armas de destrución masiva, incluídas (pero non limitadas a) armas nucleares, biolóxicas ou químicas, ou mísiles capaces de lanzar tales armas. Silicon Labs renuncia a todas as garantías expresas e implícitas e non se responsabilizará de ningunha lesión ou dano relacionado co uso dun produto de Silicon Labs nesas aplicacións non autorizadas.

Información da marca comercial

Silicon Laboratories Inc.®, Silicon Laboratories®, Silicon Labs®, SiLabs® e o logotipo de Silicon Labs®, Bluegiga®, Bluegiga Logo®, EFM®, EFM32®, EFR, Ember®, Energy Micro, Energy Micro logo e combinacións dos mesmos , "os microcontroladores máis amigables con enerxía do mundo", Redpine Signals®, WiSeConnect , n-Link, EZLink®, EZRadio®, EZRadioPRO®, Gecko®, Gecko OS, Gecko OS Studio, Precision32®, Simplicity Studio®, Telegesis, the Telegesis Logo®, USBXpress®, Zentri, o logotipo de Zentri e Zentri DMS, Z-Wave® e outros son marcas comerciais ou marcas rexistradas de Silicon Labs. ARM, CORTEX, Cortex-M3 e THUMB son marcas comerciais ou marcas rexistradas de ARM Holdings. Keil é unha marca rexistrada de ARM Limited. Wi-Fi é unha marca rexistrada de Wi-Fi Alliance. Todos os demais produtos ou marcas mencionadas aquí son marcas comerciais dos seus respectivos posuidores.

Máis información

Carteira IoT

• www.silabs.com/IoT

SW/HW

• www.silabs.com/simplicity

Calidade

• www.silabs.com/quality

Soporte e comunidade

• www.silabs.com/community

Silicon Laboratories Inc.

400 West Cesar Chavez Austin, TX 78701

EUA

• www.silabs.com

FAQ

• P: Pódese usar o CP2102C como substituto de todos os dispositivos CP210x?
  • A: O CP2102C é practicamente un substituto para dispositivos como CP2102, CP2102N e CP2104 con cambios mínimos de hardware. Para outros dispositivos, as pequenas diferenzas de paquete ou función poden requirir pequenas modificacións de hardware.
• P: Cal é a taxa de transmisión recomendada para o CP2102C?
  • A: O CP2102C admite unha taxa de baudios máxima de 3 Mbps.

Documentos/Recursos

Controlador de interface SILICON LABS CP2101 [pdfGuía do usuario CP2101, CP2101 Interface Controller, Interface Controller, Controller

Referencias

• Manual de usuario