Ringkasan
CP2102/9 adalah jembatan USB ke UART terintegrasi tinggi dari Silicon Labs yang menyederhanakan upgrade desain RS-232 ke USB dengan komponen eksternal minimal. 0 full-speed, transceiver USB, osilator, EEPROM atau EPROM, dan UART dengan sinyal kontrol modem lengkap dalam paket QFN-28 5x5 mm. Tidak diperlukan komponen USB eksternal tambahan.
Cara kerjanya, CP2102/9 mengonversi data antara antarmuka USB dan UART asinkron. Sisi USB terhubung ke host melalui D+ dan D-, sedangkan sisi UART menyediakan pin TXD, RXD, dan sinyal handshaking seperti RTS, CTS, DTR, DSR, DCD, dan RI. Data yang diterima dari USB disimpan dalam buffer transmit 640 byte, dan data dari UART disimpan dalam buffer receive 576 byte sebelum dikirim ke host.
Laju baud dapat diatur dari 300 bps hingga 1 Mbps. Perangkat ini juga mendukung mode suspend USB melalui pin SUSPEND. CP2102/9 umumnya dipakai untuk mengubah perangkat RS-232 lama menjadi USB, kabel antarmuka USB, adaptor USB ke RS-232, dan antarmuka ponsel.
Dengan driver Virtual COM Port (VCP) dari Silicon Labs, perangkat berbasis CP2102/9 muncul sebagai port COM di aplikasi PC tanpa perlu mengubah perangkat lunak yang ada. Tersedia juga driver USBXpress untuk akses langsung melalui API.
Fitur utama
- Transceiver USB terintegrasi, tidak memerlukan resistor eksternal
- Osilator terintegrasi, tidak memerlukan kristal eksternal
- ROM internal 1024 byte yang dapat diprogram untuk VID, PID, nomor seri, dan deskriptor daya
- EEPROM (CP2102) atau EPROM sekali tulis (CP2109)
- Sirkuit power-on reset dan regulator tegangan on-chip
- Kompatibel dengan USB 2.0 full-speed (12 Mbps)
- UART dengan semua sinyal handshaking dan modem, laju baud 300 bps hingga 1 Mbps
- Buffer receive 576 byte dan buffer transmit 640 byte
Spesifikasi utama
| Parameter | Nilai | Kondisi |
|---|---|---|
| Tegangan suplai (self-powered) | 3.0 - 3.6 V | Self-poweredhlm. 1 |
| Tegangan suplai (USB bus powered) | 4.0 - 5.25 V | USB bus poweredhlm. 1 |
| Rentang suhu operasi | -40 hingga +85 °C | Suhu lingkunganhlm. 7 |
| Laju baud maksimum | 921600 bps | UARThlm. 8 |
| Arus suplai normal (CP2102) | 20 (typ), 26 (max) mA | Normal operation, VREG enabledhlm. 7 |
| Arus suplai normal (CP2109) | 17 (typ), 23 (max) mA | Normal operation, VREG enabledhlm. 7 |
| Arus suplai suspend (CP2102) | 80 (typ), 100 (max) µA | Bus powered, VREG enabledhlm. 7 |
| Arus suplai suspend (CP2109) | 90 (typ), 230 (max) µA | Bus powered, VREG enabledhlm. 7 |
| Tegangan input high (CP2102) | 2.0 (min) V | UART dan suspend I/Ohlm. 8 |
| Tegangan input low (CP2102) | 0.8 (max) V | UART dan suspend I/Ohlm. 8 |
Nilai diambil dari datasheet; “hlm.” menunjuk halaman datasheet tempat angka itu tertulis.
Pinout CP2102-GMR
QFN-28 19 pin
| Pin | Nama | Fungsi |
|---|---|---|
| 6 | VDD | Power In / Power Out: input tegangan suplai 3.0–3.6 V atau output regulator 3.3 Vhlm. 11 |
| 3 | GND | Groundhlm. 11 |
| 9 | RST | Device Reset: output open-drain dari POR internal atau monitor VDD; reset sistem dengan menarik pin ini low minimal 15 µshlm. 11 |
| 7 | REGIN | Power In: input 5 V untuk regulator on-chiphlm. 11 |
| 8 | VBUS | VBUS Sense Input: hubungkan ke sinyal VBUS dari jaringan USB; sinyal 5 V menandakan koneksi USBhlm. 11 |
| 18 | NC1 / VPP | Untuk CP2102: NC, biarkan tidak terhubung atau hubungkan ke VDD. Untuk CP2109: pin VPP untuk pemrogramanhlm. 11 |
| 4 | D+ | USB D+hlm. 11 |
| 5 | D– | USB D–hlm. 11 |
| 26 | TXD | Asynchronous data output (UART Transmit)hlm. 11 |
| 25 | RXD | Asynchronous data input (UART Receive)hlm. 11 |
| 23 | CTS | Clear To Send control input (active low)hlm. 11 |
| 24 | RTS | Ready to Send control output (active low)hlm. 11 |
| 27 | DSR | Data Set Ready control input (active low)hlm. 11 |
| 28 | DTR | Data Terminal Ready control output (active low)hlm. 11 |
| 13 | DCD | Data Carrier Detect control input (active low)hlm. 11 |
| 23 | RI | Ring Indicator control input (active low)hlm. 11 |
| 12 | SUSPEND | Output yang menjadi high ketika CP2102/9 masuk ke status suspend USBhlm. 11 |
| 13 | SUSPEND | Output yang menjadi low ketika CP2102/9 masuk ke status suspend USBhlm. 11 |
| 10, 13–22 | NC | Pin ini harus dibiarkan tidak terhubung atau dihubungkan ke VDDhlm. 11 |
Catatan desain PCB
- Untuk aplikasi yang membutuhkan regulator tegangan, hubungkan kapasitor decoupling tambahan pada input REGIN, misalnya 0.1 µF paralel dengan 1.0 µF.hlm. 19
- Jika perangkat menggunakan suplai 3 V sendiri (self-powered) dan regulator dinonaktifkan, hubungkan REGIN ke jalur 3 V untuk mematikan regulator.hlm. 19
- Pada sistem self-powered di mana VDD atau REGIN mungkin tidak berdaya saat VBUS 5 V, gunakan pembagi resistor pada VBUS untuk memenuhi batas maksimum absolut tegangan VBUS.hlm. 19
- Saat memprogram EPROM CP2109 secara in-system melalui USB, tambahkan kapasitor 4.7 µF antara pin VPP dan ground, dan pastikan tidak ada rangkaian lain yang terhubung ke VPP selama pemrograman.hlm. 17
- Sangat disarankan untuk mengkustomisasi kombinasi VID/PID agar driver tidak berkonflik dengan driver USB lain.hlm. 17
- Jika beberapa perangkat berbasis CP2102/9 dapat terhubung ke PC yang sama, kustomisasi nomor seri juga disarankan.hlm. 17
Contoh pemakaian
- Upgrade perangkat RS-232 lama ke USB
- Kabel antarmuka USB untuk ponsel
- Kabel antarmuka USB
- Adaptor serial USB ke RS-232
Sumber data
Disusun dari datasheet resmi Silicon Labs (buka PDF). Ringkasan ditulis dengan bantuan AI, lalu setiap angka dan nama pin dicocokkan otomatis ke teks datasheet; yang tidak ditemukan di datasheet dibuang. Terakhir diperiksa 20 Oktober 2026. Untuk desain akhir, tetap rujuk datasheet asli.