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2024年2月27日发(作者:)

硬件基础培训

USB转串口线选型与总体设计

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USB转串口线原理图完全解读

考虑到很多学员是初次学习硬件,基础相对较薄,特写本文档,就本次设计选用的USB转串口原理图方案进行解读。

本次USB转串口线采用PL2303实现。网上比较经典的原理图是:

下面就电路中各个模块进行详细描述。

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1. USB接口

USB接口部分电路如下图所示,主要由三部分组成。分别是USB接头、USB供电和USB数据收发。

1.1 USB接头

提供USB的物理接口,通过USB线可与USB设备连接。

1.2 USB供电

整个USB转串口线不需要外接电源,直接使用USB供电即可。在本电路中,为了保证USB供电的电压质量,采用了电感隔离和一定数量的滤波电容。

1.3 USB数据收发

USB接口与USB转串口主芯片(PL2303)的通讯。

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2 USB转串口主芯片

USB转串口主芯片模块,USB转串口主芯片是电路的核心部分,提供USB和串口的桥转换。它主要由三部分组成。分别是USB转串口主芯片PL2303、PL2303工作晶振和PL2303外围电路。

2.1 USB转串口主芯片

USB转串口芯片的内部功能框图

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PL2303具有如下特性

1:完全遵从USB 1.1 协议;

2:支持到RS-232 接口的转换;

3:支持自动握手模式;

4:支持远程唤醒和电源管理;

5:发送和接收拥有独立的256 Bytes 缓冲;

6:支持内部ROM 和外部EEPROM 配置器件;

7:内建USB 收发器;

8:内建晶体震荡器支持运行频率12 Mhz;

9:支持Windos98/ME,2000,XP,Windos CE 3.0,,linux,和Mac OS;

10:28 脚小型SOIC 封装;

2.2 PL2303工作晶振

提供PL2303工作时钟,最大支持12M频率。

2.3 PL2303外围电路

依据PL2303数据手册要求添加外围电路,具体各外围电路功能,见PL2303数据手册。

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3 EEPROM

EEPROM保存PL2303的配置数据,PL2303复位后,通过检查EEPROM 的开始两字节,

如果值为067Bh,EEPROM 内部数据被认为是有效的配置而读入内部作为芯片的典型设置,

否则,将使用芯片默认设置。采用I2C接口的24C02实现。

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4 RS232接口

RS232接口部分实现串口RS232电平与TTL电平的转换。模块原理图如下,主要有两部分组成,SP213EH芯片、串口接头。

4.1 SP213EH芯片

将SP2303的TTL电平的串行接口,转换成普通的RS232电平。以及将普通的RS232电平转成TTL电平串行接口。

4.2 串行接口

标准的DB9母头,可以直接和电脑的串口连接。

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本文标签: 串口芯片部分支持