2024年1月12日发(作者：)

PL-2303HX芯片的功能与应用

苏全

（深圳职业技术学院，广东，深圳，518055）

[摘要]

传统的便携式移动设备是通过RS232串口、并口、IEEE-488等来连接PC及其不同的外设，近些年USB接口开始日益普及，USB支持热插拔可即插即用，并有传输速度快等特点，可以使便携式移动设备与PC及外设的连接更为快速简洁。

[关键词]

USB；RS232；移动设备

在USB未得到广泛的应用时，许多便携式移动设备和电脑周边设备等均是采用标准的RS232串行接口和并行接口进行数据的通信与传输，随着数据采集的频繁及数据存储量的不断提高，RS232串行通信传输速度过慢及使用的不便捷性问题越来越突出，特别是通用串行总线USB的广泛使用， PC与外部设备的连接与数据传输越来越多的采用USB接口。

USB通用串行总线(Universal Serial Bus)是众多计算机厂商和电讯厂商共同开发的用于计算机外设连通到计算机的规范，用来解决安装计算机外设时遇到的种种技术性问题，并且符合Microsoft的即插即用规范--也就是说用户安装外设不必再像原来一样按部就班的关机，启动了，而是可以热插拔了。此外它能以雏菊链的方式同时连接127个外设！USB1.1标准总线能提供两种传输速度：1.5Mbps和12Mbps，并且能向外设提过最大500mA的电流。

USB技术主要包括三大部分：主机(Host)：实际上就是USB连接的拓扑中心，是所有计算机USB设备的集合点。具有Host功能的硬件叫做USB主控器(USB host controller)，一般集成在PC机或者USB附加设备上。集线器(Hub)：允许USB设备共享一个USB主控器(USB

host controller)。计算机后面板上的Hub被称为根集线器(root Hub),另外扩展USB集线器(External USB hubs)能够让计算机连接更多外设。功能(function)：就是指的USB设备。每一个USB设备都提供一种功能，当然，多功能USB设备也就能提供多种功能了。

USB设计的初衷就是简单、易用。所以整合了电源线和数据线。其中两根芯线用于提供电源，另外两根芯线用于数据通讯。

随着USB的广泛使用，目前在便携式移动设备及电脑周边产品领域面临两大问题，其一是许多传统的设备均是采用RS232串行通信接口，面临与即插即用的USB接口不相适配的问题；其二是由于许多设备内部均采用8位或16位单片机进行控制，而多数此类的单片机不具有USB的接口功能，要想这些设备具有USB的功能（function）,必须采用专门的USB接口芯片，同时MCU与USB接口芯片之间还需复杂的传输协议，从而使许多从事便携式移动设备和电脑周边产品开发的技术人员在开发过程中遇到一定的麻烦和困难，阻碍了新产品的开发进程。

2003年，PROLIFIC公司推出了USB TO RS232接口转换芯片PL-2303HX，弥补了业界此类转换芯片的空白。PL-2303HX提供一个RS-232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。PL-2303HX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端口之应用很方便地转换成USB接口应用。利用USB大容量传输模式、大型数据缓冲器和自动流量控制的优势，PL-2303HX有能力达到比传统通用异步收发端口更高的吞吐量。当不要求是标准RS-232信号时，波特率可高于115200 bps,用于更高性能的应用,灵活的PL-2303HX波特率发生器能被编程而产生从75 bps — 6,000,000 bps之间的任何需要的波特率。

PL-2303HX是专为移动设备和嵌入式的解决方案着想，提供一个能很容易装配到任何连

接器和掌上设备的小型芯片，PL-2303HX无论在工作中或等待模式中消耗的电量都非常少，可留给连接的设备许多的电能。与RS-232串行端口的讯号标准一样灵活,允许PL-2303HX直接连接1.8V~3.3V的设备。

PL-2303HX的内部结构框图及管脚图如下所示

USB1.1

USB数字电源管理锁相环USB串行接口驱动

128TXDOSC2227DTR_NOSC1

数据流数据流326控制端点中断端点RTS_NPLL_TEST输入端点输出端点425

VDD_325GND_A524RXDNC623

RI_NGP1722GNDGP0

256位的256位的256位的821NCGND控制数据数据输入数据输出920存储ROM缓冲区缓冲区DSR_NVDD_5

1019DCD_NNC1118

CTS_NGND1217SHTD#VO_33

1316EE_CLKDM2总线串1415行EEPROMRS-232串行驱动接口EE_DATADP

接口PL-2303HX

2线EEPROMRS-232连接口

图一 图二

由上图可知：PL-2303HX完全适用于USB 1.1标准。

1. 内置USB 1.1收发器，5V —〉3.3V电源管理器，和12MHz 晶体振荡器。

2. 支持RS-232串行接口：

1) 全双向发送器和接收器（TXD发送数据和RXD接收数据）。

2) 六个调制解调器控制脚（RTS发送请求、CTS清除发送、DTR数据终端准备好、DSR数据准备好、DCD数据载波检测、RI响铃指示器）

3) 5, 6, 7或8数据位

4) 单数、双数、分数、空格或无奇偶模式。

5) 1、1.5、或2停止位。

6) 奇偶检验误差、框架检验误差、和串联中断侦测

7) 从75 bps至 6 Mbps可编程的波特率

8) 外置RS-232驱动器电源关闭控制

9) 独立串行接口电源

3. 外部流控制功能

1) 可调整高或低水印水平

2) 自动清除发送/发送请求的流控制

3) 自动XON/XOFF软件流控制

4) 数据缓冲器超流量侦测

4. 可配置的512-byte 双方向数据缓冲器

1) 256-byte 发送缓冲器和256-byte 接受缓冲器

2) 128-byte 发送缓冲器和384-byte 接受缓冲

12M 晶振4倍的脉冲锁相环USB收发器5V到3.3V调整

5. 支持从调制解调器输入讯号远方唤醒

6. 两个综合用途I/O输入/输出（GRIO）脚位

7. 可选择外置EEPROM电可擦除只读存储器以改 客户ID要求

8. SSOP 28 小型封装．

PL-2303HX除外接晶振电路和少数几个电容外，不需其它的外部元件，其输入、输出口与TTL电平兼容，可直接与MCU的串行口连接,由PL-2303HX与MCU构成的USB设备通过USB口与PC机的连接示意图由图三所示。此外，PL-2303HX与RS232电平转换芯片配合，可以将已具有RS232通信借口的移动设备转换为可即插即用的USB设备，其连接示意图见由图四所示

USB

图三 图四

图五是我们在为国外一客户研制新产品时采用PL-2303HX解决通讯口的问题，在最初研制过程中，根据产品的功能要求，可以采用一般的MCU作为控制核心，但是一般的MCU只提供了串行通讯接口。由于用户在试用过程中反映RS232接口使用不够便捷，同时接口占用体积较大，希望能改为USB接口。

C310PY112M28272625242322212C410PU?123456783.3V13121514V0_33VCC5C60.1uR427C710u/16VC030PY012ML2C130P31191891716P10P11P12P13P14P15P16P17INT1INT0T1T0EA/VPX1X2RESETRDWR8051C2VCC5+PL2303MCUUSBPL2303MAX232U13.3VC80.1u1DTR_T2RTS_T345RXD_RRI_N678DSR_R910DCR_RCTS_R11SHTD#12EE_CLK13EE_DATA14TXD_TVCC5C1010u/16VC90.1uTXDOSC2DTR_NOSC1RTS_NPLL_TESTVDD_325GND_ARXDNCRI_NGP1GNDGP0NCGNDDSR_NVDD_5DCD_NNCCTS_NGNDSHTD#VO_33EE_CLKDMEE_DATADPPL-2303HXL1R327P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27393837363534333222728C50.1uJ14321CON4RXDTXDALE/PPSEN10113029TXD_TRXD_RR010K10u/16V

图五

如果改用具有USB接口功能的MCU，无形会提高产品的成本、增加产品开发的难度、延长产品开发的时间。为尽快满足客户的需求，按时完成产品研发，我们选用了PL-2303HX来解决这个问题。

对于具有RS232通信接口的传统设备，只需用PL-2303HX芯片取代原有的RS232电平转换芯片，原MCU中的通信软件不须作任何修改，即可升级为具有USB功能的USB设备。对于新产品设计者来说，也不用考虑复杂的USB通信协议，软件的编写可以完全按照过去的串行通信格式编写，MCU将数据传输给PL-2303HX后，PL-2303HX将从其DM、DP端按照USB协议传送出去；从DM、DP接收到的数据，经过内部的处理后，将从TXD、RDX端按照串行通信的格式传输给MCU。

对于主机来讲，当连到PL-2303HX芯片构成的USB设备时，会发现新的设备并要求安装新设备的驱动程序，此时可以选择厂家提供的虚拟设备驱动程序，虚拟程序安装后，主机把USB设备虚拟为一个串行通信设备，因此用户在主机上编写通信程序时，可以按照常规的串行通信格式进行编写，而不必考虑USB通信的各种协议。

总之，采用PL-2303HX和后，主机和USB设备之间的通信构成了一个RS232—USB—RS232的过程，用户在主机和用户端均可按照标准的串行通信进行处理，而在主机与USB设备之间的通信是按照USB的高速进行传输，同时具有即插即用的功能。采用PL-2303HX，为传统的便携式移动设备和电脑周边产品的改造、为新设备的快速开发和应用提供了广阔的前景。

联系人： 苏全

地 址： 广东，深圳，南山区西丽湖，深圳职业技术学院电子工程系

邮 编： 518055

电 话：