Cypress PSoC USB-UART通信方案：保留COM接口风格

嵌入式系统与PC机的USBUART通信设计是一种创新的解决方案，旨在克服传统RS232接口在现代PC机中的不足。本文主要关注于如何通过Cypress公司的PSoC系列芯片，如CY7C64215或CY8C24x94，来实现USB（Universal Serial Bus）接口与传统的串行通信(RS232, UART)的无缝对接。 1. 概述 RS232(UART)接口因其简单易用在嵌入式应用中占据重要地位，如智能仪表和电子设备间的通信。然而，随着PC机的发展，RS232 COM端口逐渐被淘汰，取而代之的是USB接口。这使得在PC上与嵌入式设备通信时，需要处理复杂的USB底层协议，这对开发者来说是个挑战。 传统的解决方案是通过USB-to-RS232转换器，这种设备模拟出RS232接口，允许开发者继续使用熟悉的COM口编程方式。这种方法简化了开发者的工作，但仍然存在额外的硬件需求。 本文介绍的方法则是将设备的物理连接改用USB标准接口，同时保持在PC上的程序编写方式不变，即使用COM口操作模式。Cypress的PSoC系列芯片如CY7C64215和CY8C24x94内置USB功能，使得这种转换更加直接且易于集成。 2. PSoC、PSoCUSB与USBUART - PSoC（可编程片上系统）：由Cypress公司开发，是一种集成了8位微处理器、模拟模块、数字模块、硬件乘法器以及各种外围资源的可编程半导体芯片。PSoC的独特之处在于它结合了MCU的通用功能和可编程模拟/数字模块，提供了灵活的嵌入式系统设计能力。 - PSoCUSB：PSoC的一个特性是其内置的USB接口，这使得它可以直接与USB总线交互，无需外部转换器。 - USBUART：在本文的方案中，PSoC的USB功能被用来实现从USB到UART的转换。这意味着通过PSoC，可以在硬件层面将USB信号映射成RS232格式，这样在PC上编程时，就像连接了一个普通的COM端口，极大地降低了开发者的学习曲线和开发复杂性。 3. 实现过程 使用PSoC的USBUART功能，开发人员可以配置芯片内部的硬件，以解析和生成USB数据包，然后通过模拟电路将其转换为RS232信号。这一步完成后，外部设备只需连接USB线，而在PC上编写的程序则按传统的COM口方式调用API进行数据传输。这种设计既保持了原有的开发习惯，又利用了USB技术的优势，提高了系统的兼容性和效率。 总结，本文提供的设计方法是嵌入式系统与PC机通信的一个创新解决方案，它利用PSoC芯片的USB和USBUART功能，实现了USB与COM口操作的无缝对接，为硬件工程师提供了一种更现代、高效且用户友好的开发途径。