Chip usb uart

Tipos de chips UART USB

O chip UART USB, também conhecido como conversor USB para serial, é amplamente utilizado em aplicações que exigem comunicação serial. Este chip converte sinais USB para UART, permitindo que dispositivos com uma interface sejam conectados à outra. Existem diferentes tipos de chips UART para USB, e eles diferem em seus recursos e funcionalidade.

• Chips FTDI

  Esses chips são conhecidos por sua confiabilidade e são altamente recomendados para aplicações que exigem alto nível de integridade de dados. Eles podem ser usados em projetos de sistemas embarcados, automação industrial e aplicações com energia limitada devido à sua operação de baixa tensão. Seus drivers de porta COM virtual (VCP) os tornam compatíveis com muitos sistemas operacionais sem exigir drivers especiais.

• Prolific PL2303

  Esta é uma família de chips conversores USB para serial que são frequentemente usados em comunicações de dados. O chip PL2303 converte sinais USB para sinais de porta serial RS232, que podem ser conectados a dispositivos como laptops ou computadores desktop que não possuem uma porta serial. O chip é usado em várias aplicações, incluindo laptops e sistemas embarcados, para permitir conexões de porta serial para uma ampla gama de periféricos.

• Silicon Labs CP2102/3

  Eles fornecem conectividade UART para USB para sistemas que precisam transmitir dados seriais via USB. Os chips incluem uma interface USB em um lado, que pode ser conectada a portas USB em computadores ou fontes de alimentação, e uma interface UART no outro lado, que pode ser conectada a portas seriais em dispositivos. O CP2103 é uma versão aprimorada do CP2102 e é usado em aplicações onde precisão e baixo consumo de energia são necessários.

• CH340

  Esses chips são soluções econômicas para adicionar conectividade USB a dispositivos. O chip é ideal para projetos de baixo orçamento ou designs quando o criptografia AES na camada de transporte é necessária. O CH343 pode ser facilmente trocado pelo CH340 se uma aplicação exigir o uso de um protocolo USB específico.

Recursos e Funções

Os chips USB para UART vêm com vários recursos que afetam seu desempenho. Eles incluem o seguinte;

• Taxa de Dados

  Os dispositivos UART enviam e recebem dados em velocidades diferentes. Os chips UART para USB da FTDI podem funcionar a uma taxa de baud máxima de 8 Mbps. Dispositivos com altas taxas de dados transmitem grandes quantidades de dados rapidamente. Além disso, eles são adequados para aplicações de uso intensivo de dados.

• Suporte de Formato de Dados

  Os chips suportam diferentes formatos de dados. Eles podem trabalhar com formatos padrão como 8 bits de dados, 1 bit de parada e sem paridade. Um chip UART USB da Silicon Labs pode funcionar com vários formatos de dados. Portanto, é adequado para muitas aplicações. Além disso, ter suporte para diferentes formatos de dados melhora a compatibilidade com dispositivos.

• Nível de Sinal

  Os chips trabalham com diferentes níveis de sinal. Alguns trabalham com 3,3 volts, enquanto outros trabalham com 5 volts. Muitos chips podem fornecer os dois níveis. Um chip que pode fornecer os dois níveis é mais útil. Ele pode se conectar a dispositivos com ambos os níveis sem usar um nivelador de nível.

• Drivers

  Alguns chips precisam de drivers de dispositivo para funcionar bem. Esses drivers permitem que os chips funcionem com diferentes sistemas operacionais. Os chips USB da prolific são exemplos de chips que precisam de drivers. Por outro lado, alguns chips são plug-and-play. Eles usam drivers USB CDC (Communications Device Class) padrão. Esses são os tipos de drivers que a maioria dos sistemas operacionais reconhece sem mais ajuda. Os chips plug-and-play são melhores porque funcionam com mais dispositivos.

• Consumo de Energia

  O uso de energia é um recurso importante dos chips USB para UART. Alguns chips usam menos energia, tornando-os ótimos para dispositivos alimentados por bateria. Eles também ajudam a reduzir o consumo de energia em dispositivos normais. Melhor uso de energia significa maior vida útil da bateria e menor consumo de energia. Também significa menos acúmulo de calor, o que ajuda o dispositivo a funcionar melhor ao longo do tempo.

• Faixa de Temperatura

  A faixa de temperatura de um chip USB UART determina o quão bem ele funciona em condições adversas. Chips com faixa de temperatura estendida funcionam bem em áreas muito quentes ou frias. Eles não perdem seu desempenho. Além disso, eles são menos propensos a quebrar.

• Tipo de Pacote

  Os chips USB para UART vêm em vários tipos de pacotes. Eles incluem chip de escala de nível de wafer (WLCSP), quad flat sem chumbo (QFN) e pacote duplo em linha (DIP). Sua aparência física difere ligeiramente. O tipo de pacote WLCSP e QFN possuem muitos pinos. Eles possuem um tamanho de matriz pequeno e são ótimos para projetos com espaço limitado. O pacote DIP tem poucos, mas pinos de tamanho grande. É fácil de usar e é ótimo para prototipagem e produção de baixo volume.

Aplicações de chips UART USB

Os chips UART para USB têm aplicações em vários setores e áreas.

• Desenvolvimento de Sistemas Embarcados: Engenheiros e desenvolvedores usam cabos e adaptadores UART para USB para conectar microcontroladores e outros dispositivos de sistemas embarcados para depuração, programação ou monitoramento de dados. Eles são particularmente úteis para sistemas sem suporte USB nativo.
• Equipamentos Industriais: Muitas máquinas e ferramentas industriais usam comunicação serial para conectar computadores ou terminais para monitoramento e controle de tarefas. Os chips UART para USB ajudam os operadores a conectar facilmente laptops/PCs a máquinas mais antigas que só possuem portas seriais.
• Eletrônicos de Consumo: Os chips UART para USB permitem conectividade entre dispositivos eletrônicos de consumo (como controladores de jogos, fones de ouvido e câmeras) e computadores para atualizações de software, carregamento ou transferência de dados.
• Dispositivos de Rede: Roteadores, switches e placas de rede comumente empregam chips UART para USB para fornecer portas de console para que os engenheiros de rede conectem dispositivos para configuração e solução de problemas.
• Aplicações Automotivas: As ferramentas automotivas usam adaptadores UART para USB para conectar-se a computadores de bordo ou ECUs para testes de diagnóstico, programação de novas ECUs e monitoramento de dados. Eles também são usados na produção automotiva para conectar-se a gabaritos de teste durante a fase de montagem do carro.
• Equipamentos de Saúde: Os chips UART para USB ligam dispositivos médicos e equipamentos biomédicos a PCs para fins de pesquisa e clínicos. Os engenheiros os usam para desenvolvimento de dispositivos e controle de qualidade.
• Sistemas de Ponto de Venda (POS): Os terminais de ponto de venda usam esses chips para conectar via USB a scanners de código de barras, leitores de cartão com chip e outros periféricos para processar transações em lojas de varejo. Isso facilita para as empresas configurar um sistema POS confiável.
• Automação Residencial e IoT: Muitos dispositivos da Internet das Coisas (IoT) usam chips UART para USB para trabalhar juntos ou para se comunicar com smartphones, tablets ou computadores para atualizações ou para controlá-los.

Como escolher chips UART USB

Diferentes empresas procuram recursos distintos quando se trata de chips USB UART específicos. Portanto, é importante entender os diferentes fatores que podem afetar o processo de compra.

• Aplicação: A primeira coisa é considerar a aplicação. Pense no ambiente onde o dispositivo será usado. Muitos fatores entram em jogo, como umidade, altitude e temperatura. Considere o tipo de dispositivos aos quais o chip será conectado, como sensores, motores e outros periféricos. Observe a fonte de alimentação ao conectar-se a baterias e dispositivos que consomem energia.
• Requisitos de dados: Avalie os dados que precisam ser transmitidos observando a velocidade e a quantidade de dados transmitidos. Considere os protocolos usados para adaptar UART para USB. Analise a confiabilidade da transmissão de dados em determinadas condições.
• Requisitos do sistema: Analise os requisitos do sistema identificando os recursos de hardware disponíveis, como memória, velocidade do processador e o tamanho físico da placa de circuito. Observe os recursos de software disponíveis, como o sistema operacional e o sistema básico de entrada/saída (BIOS).
• Compatibilidade do dispositivo: Certifique-se de que o chip escolhido seja compatível com os dispositivos aos quais deve se conectar. Verifique se ele possui as configurações UART corretas e certifique-se de que ele suporte os protocolos necessários.
• Suporte do fornecedor: Escolha um fornecedor que ofereça excelente suporte pós-venda e responda rapidamente a consultas técnicas. Isso ajudará a evitar atrasos desnecessários no desenvolvimento do produto. Selecione um fornecedor que tenha boa reputação e experiência no campo. Informe-se sobre o tipo de suporte oferecido. Isso pode incluir suporte técnico, documentação abrangente e fóruns da comunidade. Analise os tempos de resposta a consultas e problemas com base no tipo de suporte oferecido. Considere os recursos fornecidos, como notas de aplicação, fichas técnicas de produtos e guias de solução de problemas.
• Custo: Avalie o custo do chip dependendo do orçamento e da aplicação. Considere o custo total de propriedade com base em tudo, desde implementação e integração até suporte e manutenção de longo prazo. Para evitar quaisquer custos ocultos potenciais, certifique-se de que o chip não exija nenhuma licença cara ou software proprietário.

Perguntas & Respostas

P1 Que tipo de dispositivo USB é o conversor UART?

A1 Um cabo conversor Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) faz a ligação entre portas seriais e USB. Um chip UART no cabo converte sinais RS-232C para USB.

P2 Como funciona um UART?

A2 Um módulo UART aceita dados paralelos (geralmente de um microcontrolador), envia os dados serialmente (um bit por vez) e, finalmente, o dispositivo receptor pode lê-los. O UART controla todo o tempo.

P3 RS232 é um UART?

A3 Não, RS232 não é um UART. UART é um dispositivo de comunicação serial na computação, enquanto RS232 é um padrão para comunicação serial que define os sinais e as conexões de pinos no conector. Os dois trabalham juntos, com o cabo RS-232 transmitindo dados que o sistema UART pode converter.

P4 O USB substitui o UART?

A4 Não, o USB não pode substituir o UART, mas USB, UART e outras interfaces são todas comunicações seriais. Todos eles se comunicam um após o outro, mas usam métodos diferentes para fazê-lo.