【技术大神】笔记本没有串口,真的没关系?
UART,通用异步串行总线,就是我们常说的串口。作为最常用的调试接口,广泛应用在各类硬件平台当中。简单如单片机,复杂如手机主控,最先接触到的可能都是调试串口。系统硬件准备好以后,首先通过串口发送指令,打印系统信息,什么时候串口调试通过了后面的工作才能正常开展。
串口在PC上是一个DB9接口,一个完整的串口协议由DTR,TXD,RXD,DCD,DELL,CTS,RTS,DSR等信号组成。但在实际使用中,通常只需要发送数据TXD和接收数据RXD两根信号。PC机都会带有串口,但是笔记本电脑的空间有限很少会保留串口。那么笔记本电脑没有串口就没法调试了么?当然不是。我们只需要做一个USB转串口的小工具就可以解决调试问题。
由于无论是AE,FAE,软件组,还是固件组都会用到串口调试,所以笔者决定做一个专用的USB转串口工具,方便所有同事使用。在众多的USB转串口方案中,最终选定了SILICON LABS的CP2102芯片。CP2102采用QFN封装,封装尺寸只有5*5mm,同时芯片集成了完整的USB控制器,晶振,EEPROM和UART控制器,因此只需要很少的外围电路就可以完成设计。除了硬件设计简单以外,还有十分重要的一点,Silicon Labs原厂为我们提供了完善的驱动解决方案,对各个版本的操作系统都做到了很好的支持。我们只需要将硬件设计好,不用担心驱动和操作系统的兼容问题。
CP2102有两种供电方式,一种是由USB接口直接供电,另外一种方式是外部3V供电。显然第一种方案使用起来更方便。第一种方案除了设计方便以外,由于芯片内部还集成了5V转3V转换器,在芯片正常工作的同时,还可以向外部电路提供3V电源,满足外部供电需求。采用第一种方案的电路原理图如下图所示:
图1:电路原理图
该串口采用简化设计,只用了TXD,RXD两根信号线。芯片外围电路简单,只在芯片复位管脚处增加了RC复位电路,在电源位置增加了电源指示灯。另一个需要注意的地方是,在USB接口靠近管脚位置上添加ESD保护器件,防止插拔USB接口的时候ESD造成芯片意外损坏。
本设计的PCB采用双面板布线,板上的高速信号就是USB接口的数据线,按照差分走线控制等长和等间距,双面板控制阻抗比较困难,所以在布板的时候芯片尽量靠近接口,使走线尽量短。其他信号基本都走在PCB的顶层,底层留下完整地层。QFN封装底部的Epad设计时需注意,Epad上面过孔的孔径不要太大,否则焊接过程中容易漏锡造成虚焊。芯片接地不好会影响工作稳定性和散热。
整个的PCB设计完成,尺寸只有16*14mm,比一个无线鼠标接收器的尺寸大不了多少,非常的小巧方便,甚至比串口线接头还要小很多。
图2:正面
图3:背面
最后,串口的连接也是需要注意的一点。由于串口是点对点连接方式,没有主从之分,所以TXD和RXD都是芯片自身的定义,调试器和调试接口在连接时,要把TXD和RXD交叉连接,这样才能正确的发送和接收数据。有了这个调试神器,我们再也不怕笔记本没有串口了。出差带上这么一个小巧的调试工具,给我们的工作带来很大方便。
作者:Winthony
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 4
本网站所有内容禁止转载,否则追究法律责任!
评论
全部评论(4)
-
Ying Lv3. 高级工程师 2018-04-12与340有什么优势?
- 世小强回复: 您好,相关技术问题可到“技术难题”频道提问,我们有专家团队为您提供专业的解答!
-
Elike Lv6. 高级专家 2017-07-21这个主要看造价了,不知道你的成本有多少,其实有时候多做一个TTL接口也会方便很多,多用途
-
用户77164705 Lv3. 高级工程师 2016-10-03淘宝很多啊自己做多费劲
-
用户79635933 Lv3. 高级工程师 2016-09-29我也做了一个这个东西,不过最好在目标板卡和笔记本之间加上隔离芯片比较好,要不然容易被打坏。
相关推荐
基于微控制器MM32F5333D7P的USB接口TinyUSB应用指南:Host设备的移植和U盘文件读写
基于 微控制器MM32F5333D7P 的USB 接口 TinyUSB应用测试功能正常,测试在MM32F5330上能够实现对U盘里面的文件进行读写操作,创建删除文件/文件夹等操作。
设计经验 发布时间 : 2023-10-31
【经验】如何在同一台PC上使用多个USB桥接器设备?
Silicon Labs CP210x USB至UART桥控制器可以通过下载CP210XSETIDS.EXE文件修改SERIAL NUMBER实现使用多个CP210x器件。
设计经验 发布时间 : 2019-07-11
【经验】如何解决USB桥接芯片在通讯过程中出现蓝屏问题?
Silicon Labs CP2102 USB桥接芯片在出现蓝屏问题时,我们要先定位问题再解决问题。
设计经验 发布时间 : 2019-09-04
【产品】低成本USB桥接芯片,即连即用的接口管家-Silicon labs CP2104,CP2105,CP2110
Silicon labs CP21xx USB桥接系列产品共有四种USB转串口的解决方案:包括USB转UART接口芯片CP2104、USB转双UART接口芯片CP2105、HID-USB转UART接口芯片CP2110和HID-USB转SMBus及I2C接口芯片CP2112。该系列芯片能够广泛应用于个人医疗设备、手机、智能卡和存储卡阅读器、无线调制解调器等系统中。
新产品 发布时间 : 2016-02-17
Silicon Labs(芯科科技) CP2105 单芯片USB转UART桥接器数据手册(英文)-CP2105
描述- Silicon Labs(芯科科技) CP2105 单芯片USB转UART桥接器数据手册(英文)-CP2105,CP2105,silabs CP2105,CP2105数据手册,CP2105 datasheet,CP2105规格书,CP2105手册,CP2105技术资料,CP2105资料,CP2105方案,CP2105供应,CP2105库存,CP2105价格,单芯片USB转UART桥接器,UART桥接器,MCU
型号- CP2105,CP210X,CP2105-F01-GMR,CP2105-F01-GM
【应用】USB桥接芯片CP2105评估套件用户指南——软件与硬件基础
Silicon Labs 同时提供软件和硬件开发工具,利用其 8 位和 32 位微控制器、音频、时钟和振荡器、接口、隔离、电源、传感器、USB ToolStick、无线和射频以及 Zigbee 设备,为设计人员提供支持。评估板一般用来作为开发者使用的学习板、实验板,可以作为应用目标板出来之前的软件测试、硬件调试的电路板。本应用方案将介绍CP2105套件内容、相关文件介绍、软件安装。
应用方案 发布时间 : 2019-04-04
【选型】如何选择正确的USB桥接设备简化USB连接
无需专门的USB知识或固件开发,教你运用USB巧实现简化USB连接。
器件选型 发布时间 : 2019-09-02
CP2102设备,电脑无法识别,怎么办?装的官网最新驱动。
首先请确保电源部分的设计和芯片焊接是正确的,CP2102的电源设计请参考数据手册的第18页。另外,是否有更改过芯片的VID和PID,如果有更改过,请将安装的驱动文件下边的VID和PID进行更改,然后重新拔插。该芯片默认的VID和PID分别为:10C4和EA60。
技术问答 发布时间 : 2017-01-22
【应用】如何设计可定制驱动的超小型USB UART桥接器
如何定制一款带有用户自己烙印的USB UART桥接器?CP2104功能强大,充分考虑到客户的应用需要,可根据需要定制硬件特色功能和软件驱动程序!
新应用 发布时间 : 2019-09-02
【成功案例】优质WIFI模块的秘密——搭载CP2104的USB到UART桥解决方案
目前在进行物联网应用的原型设计跟WIFI开发设计方面消费者有很多第三方模块可以选择,如何做好第三方模块做好第三方模块提高竞争力?优质的USB到UART选择是关键。
新产品 发布时间 : 2016-08-09
【应用】兼容四大操作系统的USB转I2S桥接芯片解决USB耳机设计难题
Silicon Labs CP2615 USB转接芯片支持44.1kHz和48kHz采样率,16 位和24位立体声数字音频,是中低端耳机理想的低成本解决方案。
新应用 发布时间 : 2017-08-16
【应用】USB设计最佳性价比核“芯”,比别人更快一步
EFM8UB是专门针对USB设计的8位MCU,省掉了USB设计中的转串口芯片,节省了开发成本,是USB PD完美解决方案。
新应用 发布时间 : 2019-08-29
Silicon Labs(芯科科技) CP2104 单芯片USB转UART桥接器数据手册(英文)
型号- CP2104-B01-GM,CP2104,CP2104SX0805GMR,CP2104-F03-GM,CP210X,CP2104-B01-GMR,CP2104EK,CP2104-F03-GMR
USB 桥接器CP2102和CP2102N有什么区别?
CP2102N是CP2102的升级版本,包含三种封装可选QFN20,QFN24,QFN28。最大可以支持到3Mbps,支持4~7个GPIO,支持RS485总线,USB接口内部含有ESD保护二极管。详情可以参考Silicon labs AN976:CP2101/2/3/4/9到CP2102N过渡指南。下载地址:http://www.sekorm.com/doc/49405.html
技术问答 发布时间 : 2017-05-04
【应用】USB MCU助力身份证读卡器,让假身份证无所遁形
二代身份证阅读器作为一种对身份真伪进行识别的设备,操作方便,传输速度快。而Silicon Labs推出的EFM8UB2作为其重要组成部分之一,是一款内置USB外设接口、高精度振荡器、时钟恢复电路以及集成收发器等多用途8位微控制器,是所有全速USB应用的理想选择。
新应用 发布时间 : 2019-07-30
电子商城
现货市场
服务
可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压;数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O,温度补偿范围-20~85ºС;模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信,具备多种小型SIP和DIP封装可选择。
提交需求>
定制水冷板尺寸30*30mm~1000*1000 mm,厚度1mm~50mm,散热能力最高50KW,承压可达3MPA;液冷机箱散热能力达500W~100KW。项目单次采购额需满足1万元以上,或年需求5万元以上。
提交需求>
登录 | 立即注册
提交评论