基于PL2303的USB接口设计

摘要：RS232接口在嵌入式设备中应用广泛。为了充分利用USB接口即插即用的特点，详细介绍一种基于PL2303的RS232与USB转换的设计方案。PL2303是高集成度的通用串行总线(USB)与串口的接口转换器，可方便将现有基于RS232接口的设备转换为USB接口。该系统设计适合于便携式设备的研制和应用。
关键词：接口；USB；RS232；PL2303

RS232接口作为标准外设广泛应用于单片机和嵌入式系统，通用串行总线USB(Universal Serial Bus)通信技术以其易插拔、速度快、即插即用和独立供电等特点，已得到更广泛的应用。
为了解决嵌入式系统与个人计算机USB接口之间的通讯问题，硬件厂商提供各种不同的解决方案。一种方案是使用带USB接口的单片机和独立的USB接口器件，如Cypress公司的CY7C68013A(EZ-USB FX2L)和Philips公司的PIUSBDl2。这种方案需开发人员了解和掌握USB的接口原理、协议，设计USB设备驱动程序，而USB接口协议的复杂性给开发人员带来诸多不便，开发周期长。另一种方案是使用RS232-USB接口转换器，这些器件在其内部完成RS232到USB接口协议的转换，开发人员完全不用更改或只需更改很少的PC端应用程序就可完成与USB接口的通讯任务，如Prolific公司的PL2303、Silicon Labs公司的CP2102型RS232-USB接口转换器。这类器件价格成本低，开发简单。
利用RS232-USB接口转换器完成通讯任务，既具有即插即用的优点，又避免繁琐的USB协议和USB驱动，开发方便。这里介绍RS232-USB接口转换器PL-2303的特点与原理，并介绍利用该器件实现单片机与个人计算机之间的通讯接口设计。

1 PL2303简介
1．1 PL2303的特点
PL2303是Prolific公司生产的一种高度集成的RS232-USB接口转换器，可提供一个RS232全双工异步串行通信装置与USB功能接口便利联接的解决方案。该器件内置USB功能控制器、USB收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的UART，只需外接几只电容就可实现USB信号与RS232信号的转换，能够方便嵌入到手持设备。该器件作为USB／RS232双向转换器，一方面从主机接收USB数据并将其转换为RS232信息流格式发送给外设；另一方面从RS232外设接收数据转换为USB数据格式传送回主机。这些工作全部由器件自动完成，开发者无需考虑固件设计。
PL2303的高兼容驱动可在大多操作系统上模拟成传统COM端口，并允许基于COM端口应用可方便地转换成USB接口应用，通讯波特率高达6 Mb／s。在工作模式和休眠模式时都具有功耗低，是嵌入式系统手持设备的理想选择。该器件具有以下特征：完全兼容USBl．1协议；可调节的3～5 V输出电压，满足3 V、3．3 V和5 V不同应用需求；支持完整的RS232接口，可编程设置的波特率：75 b／s～6 Mb／s，并为外部串行接口提供电源；512字节可调的双向数据缓存；支持默认的ROM和外部EEPROM存储设备配置信息，具有I2C总线接口，支持从外部MODEM信号远程唤醒；支持Windows98，Windows2000，WindowsXP等操作系统；28引脚的SOIC封装。