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CP2120-GMR 发布时间 时间:2025/12/27 5:04:51 查看 阅读:8

CP2120-GMR是Silicon Labs(芯科科技)推出的一款高度集成的USB-to-SPI/UART桥接控制器芯片。该器件允许设计工程师轻松地将USB功能添加到现有的SPI或UART外设中,而无需进行复杂的固件开发。CP2120-GMR采用紧凑型QFN-24封装,适用于空间受限的应用场景。芯片内置USB 2.0全速控制器、时钟发生器、1024字节内部RAM以及可配置的GPIO引脚,支持主从模式下的SPI通信和标准UART串行通信。此外,CP2120通过I2C接口实现设备配置与控制,简化了主机微控制器的集成过程。其片上锁相环(PLL)可从外部3.3V电源或内部稳压器供电,工作电压范围为3.0V至3.6V,适合低功耗应用环境。该芯片广泛应用于工业控制、传感器接口、嵌入式系统调试接口、数据采集模块以及其他需要将传统串行接口升级为USB连接的场合。CP2120-GMR符合RoHS环保标准,并支持在-40°C至+85°C的工业级温度范围内可靠运行。得益于其高集成度和灵活的配置能力,CP2120-GMR显著降低了系统复杂性和开发周期,成为中小批量产品中实现USB通信功能的理想选择之一。

参数

制造商:Silicon Labs
  产品系列:CP21xx
  核心功能:USB to SPI/UART Bridge
  接口类型:USB 2.0 Full-Speed, SPI, UART, I2C
  封装类型:QFN-24
  工作电压范围:3.0V ~ 3.6V
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C
  最大SPI时钟频率:12 MHz
  UART波特率支持:最高可达2 Mbit/s
  GPIO数量:8个可编程通用输入输出引脚
  内置晶振:无需外部晶振(集成PLL)
  数据缓冲区:1024字节内部RAM
  通信协议支持:USB CDC类可选,HID类默认
  供电方式:可通过USB总线供电或外部电源供电

特性

CP2120-GMR具备多项先进的技术特性,使其在USB桥接芯片市场中具有较强的竞争力。首先,该芯片集成了完整的USB 2.0全速控制器,支持标准的USB HID类设备模式,无需安装复杂的驱动程序即可在大多数操作系统(如Windows、Linux和macOS)上即插即用。对于需要虚拟COM端口的应用,可通过配置支持CDC类设备,从而实现更广泛的兼容性。
  其次,CP2120-GMR提供高度灵活的SPI主控接口,支持四种SPI模式(模式0至模式3),最大传输速率可达12 Mbps,能够高效连接各种SPI外设,如ADC、DAC、EEPROM、Flash存储器和传感器等。SPI接口支持多从机选择,最多可独立控制8个从设备,通过GPIO引脚作为片选信号使用,极大提升了系统的扩展能力。
  再者,该芯片还集成了一个功能完整的UART接口,支持标准异步串行通信,波特率可编程,最高可达2 Mbit/s,支持奇偶校验、数据位长度和停止位的灵活配置,适用于高速串口设备的数据透传或调试接口转换。
  另一个关键特性是其通过I2C接口进行配置和监控的能力。主控MCU可以通过I2C总线读取状态信息、设置参数或控制GPIO,这使得CP2120可以作为从设备被系统管理,增强了系统的可维护性和交互性。
  此外,CP2120-GMR内置1024字节的RAM用于数据缓存,有效缓解主机与外设之间的速度差异。所有配置参数(如VID、PID、产品描述字符串、GPIO初始状态、SPI时序参数等)均可存储于内部OTP(一次性可编程)存储器或外部EEPROM中,支持客户定制化需求。
  最后,该芯片采用无铅、绿色环保封装,符合RoHS指令要求,并具备良好的EMI抑制能力和ESD保护(±2kV HBM),确保在工业环境中稳定运行。其低功耗设计也适用于便携式设备和电池供电系统。

应用

CP2120-GMR广泛应用于多个电子领域,尤其适合需要将传统串行接口快速升级为USB连接的嵌入式系统。在工业自动化中,常用于PLC模块、远程I/O单元和传感器网关的设计,实现现场设备与上位机之间的USB通信,提升数据采集效率和系统集成度。
  在消费类电子产品中,该芯片可用于USB转串口适配器、智能家电控制面板、条码扫描仪和POS终端等设备,帮助制造商缩短开发周期并降低BOM成本。
  在测试与测量仪器领域,CP2120-GMR被广泛用于示波器、逻辑分析仪、频谱仪等设备的调试接口模块,提供稳定的USB数据通道,便于固件更新和实时数据传输。
  此外,在医疗设备中,如便携式监护仪、血糖仪和呼吸机,该芯片可用于实现安全可靠的USB通信接口,满足严格的电气隔离和电磁兼容要求。
  教育和科研领域也常利用CP2120-GMR搭建实验平台,例如FPGA开发板、单片机学习套件中的USB下载器或调试器,方便学生和开发者进行原型验证。
  由于其支持多种通信协议且无需编写复杂的USB协议栈代码,CP2120-GMR特别适合没有USB开发经验的中小型团队快速实现产品化。同时,其小尺寸封装和低功耗特性也使其适用于空间受限的便携式设备和物联网边缘节点。

替代型号

CP2102N-A02,GMR
  CP2104-GM16
  FT232RL-REEL

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CP2120-GMR参数

  • 制造商Silicon Laboratories
  • 产品种类接口 - 专用
  • 产品类型SPI to I2C Bridge
  • 最大工作温度+ 125 C
  • 安装风格SMD/SMT
  • 封装 / 箱体QFN-20 EP
  • 最小工作温度- 55 C
  • 封装Reel
  • 工厂包装数量1500