基于PL2303的USB接口設計

摘要：RS232接口在嵌入式設備中應用廣泛。為了充分利用USB接口即插即用的特點，詳細介紹一種基于PL2303的RS232與USB轉換的設計方案。PL2303是高集成度的通用串行總線(USB)與串口的接口轉換器，可方便將現有基于RS232接口的設備轉換為USB接口。該系統(tǒng)設計適合于便攜式設備的研制和應用。
關鍵詞：接口；USB；RS232；PL2303

RS232接口作為標準外設廣泛應用于單片機和嵌入式系統(tǒng)，通用串行總線USB(Universal Serial Bus)通信技術以其易插拔、速度快、即插即用和獨立供電等特點，已得到更廣泛的應用。
為了解決嵌入式系統(tǒng)與個人計算機USB接口之間的通訊問題，硬件廠商提供各種不同的解決方案。一種方案是使用帶USB接口的單片機和獨立的USB接口器件，如Cypress公司的CY7C68013A(EZ-USB FX2L)和Philips公司的PIUSBDl2。這種方案需開發(fā)人員了解和掌握USB的接口原理、協(xié)議，設計USB設備驅動程序，而USB接口協(xié)議的復雜性給開發(fā)人員帶來諸多不便，開發(fā)周期長。另一種方案是使用RS232-USB接口轉換器，這些器件在其內部完成RS232到USB接口協(xié)議的轉換，開發(fā)人員完全不用更改或只需更改很少的PC端應用程序就可完成與USB接口的通訊任務，如Prolific公司的PL2303、Silicon Labs公司的CP2102型RS232-USB接口轉換器。這類器件價格成本低，開發(fā)簡單。
利用RS232-USB接口轉換器完成通訊任務，既具有即插即用的優(yōu)點，又避免繁瑣的USB協(xié)議和USB驅動，開發(fā)方便。這里介紹RS232-USB接口轉換器PL-2303的特點與原理，并介紹利用該器件實現單片機與個人計算機之間的通訊接口設計。

1 PL2303簡介
1．1 PL2303的特點
PL2303是Prolific公司生產的一種高度集成的RS232-USB接口轉換器，可提供一個RS232全雙工異步串行通信裝置與USB功能接口便利聯(lián)接的解決方案。該器件內置USB功能控制器、USB收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調制解調器控制信號的UART，只需外接幾只電容就可實現USB信號與RS232信號的轉換，能夠方便嵌入到手持設備。該器件作為USB／RS232雙向轉換器，一方面從主機接收USB數據并將其轉換為RS232信息流格式發(fā)送給外設；另一方面從RS232外設接收數據轉換為USB數據格式傳送回主機。這些工作全部由器件自動完成，開發(fā)者無需考慮固件設計。
PL2303的高兼容驅動可在大多操作系統(tǒng)上模擬成傳統(tǒng)COM端口，并允許基于COM端口應用可方便地轉換成USB接口應用，通訊波特率高達6 Mb／s。在工作模式和休眠模式時都具有功耗低，是嵌入式系統(tǒng)手持設備的理想選擇。該器件具有以下特征：完全兼容USBl．1協(xié)議；可調節(jié)的3～5 V輸出電壓，滿足3 V、3．3 V和5 V不同應用需求；支持完整的RS232接口，可編程設置的波特率：75 b／s～6 Mb／s，并為外部串行接口提供電源；512字節(jié)可調的雙向數據緩存；支持默認的ROM和外部EEPROM存儲設備配置信息，具有I2C總線接口，支持從外部MODEM信號遠程喚醒；支持Windows98，Windows2000，WindowsXP等操作系統(tǒng)；28引腳的SOIC封裝。