时间:2025/12/26 13:17:52
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XC420061-006 是一款由 Exar 公司(现已被 MaxLinear 收购)生产的高性能、低功耗的串行接口桥接芯片,主要用于将通用异步收发传输器(UART)信号转换为 USB 信号。该器件属于 Exar 的 XR21B 系列产品线,广泛应用于需要通过 USB 接口实现串行通信的嵌入式系统和工业设备中。XC420061-006 集成了完整的 USB 协议栈和 UART 控制器,支持全速 USB 2.0(12 Mbps)与高达 3 Mbps 的 UART 通信速率,具备良好的兼容性和稳定性。该芯片采用小型化封装,适合空间受限的应用场景,并且内置电荷泵电路,可支持 RS-232 电平驱动,无需外部电压倍增电路。此外,XC420061-006 提供灵活的配置选项,可通过外部引脚或内部寄存器设置工作模式,满足不同应用需求。其设计目标是简化系统集成,降低整体物料成本,同时提升通信可靠性。该芯片常用于工业控制、医疗设备、POS 终端、通信网关以及测试测量仪器等需要稳定串口转 USB 功能的场合。
制造商:Exar (MaxLinear)
产品系列:XR21B
产品型号:XC420061-006
接口类型:USB 2.0 Full Speed, UART/RS-232
数据速率(USB):12 Mbps
数据速率(UART):最高 3 Mbps
工作电压:3.3V
封装类型:QFN
通道数:1
内置电荷泵:支持
EEPROM 支持:不支持
工作温度范围:-40°C ~ +85°C
认证标准:USB-IF 认证
中断输出:支持
睡眠模式:支持低功耗睡眠模式
波特率精度:<0.5% @ 3 Mbps
典型应用:USB to UART/RS-232 转换
XC420061-006 具备多项先进的电气与功能特性,确保其在复杂工业环境下的高可靠性和稳定性。首先,该芯片集成了完整的 USB 2.0 全速物理层(PHY)和串行接口引擎(SIE),无需外部晶振即可运行,内部集成了精确的时钟发生器,降低了系统设计的复杂性并节省了 PCB 空间。其 UART 接口支持高达 3 Mbps 的波特率,远超传统串口芯片的 115.2 kbps 水平,能够满足高速数据传输需求,例如在工业自动化中实时采集传感器数据或在通信网关中转发协议帧。
该器件内置高效的电荷泵电路,能够在单 3.3V 供电下生成 ±9V 的 RS-232 电平信号,完全符合 EIA/TIA-232-F 标准,支持真正的 RS-232 通信而无需额外的电源轨。这一特性极大简化了系统电源设计,特别适用于便携式设备或电池供电系统。此外,XC420061-006 支持硬件自动流控(RTS/CTS),有效防止数据丢失,提升通信效率。
在功耗管理方面,该芯片具备智能睡眠模式,在无数据传输时自动进入低功耗状态,显著降低系统整体能耗,适合对能效要求较高的应用场景。它还支持 Windows、Linux、macOS 和 Android 等主流操作系统的标准 CDC(Communication Device Class)驱动,无需安装额外驱动程序即可即插即用,提升了用户体验和系统兼容性。
XC420061-006 采用小型 QFN 封装,尺寸紧凑,便于高密度布局。其 IO 引脚均经过静电放电(ESD)保护设计,可达 ±8kV 接触放电,增强了抗干扰能力。该芯片还具备宽温工作能力(-40°C 至 +85°C),可在恶劣工业环境中稳定运行。综合来看,XC420061-006 凭借其高集成度、低功耗、高可靠性和易用性,成为串口转 USB 应用中的理想选择。
XC420061-006 广泛应用于多个需要串行通信与 USB 接口互连的领域。在工业控制领域,它被用于 PLC(可编程逻辑控制器)、HMI(人机界面)和远程 I/O 模块中,实现上位机与现场设备之间的数据交换。由于其支持高波特率和工业级温度范围,能够在复杂的电磁干扰环境下保持稳定通信,因此非常适合工厂自动化系统。
在医疗设备中,该芯片用于连接诊断仪器(如心电图机、血液分析仪)与计算机,进行数据上传和固件更新。其即插即用特性和无需外置晶振的设计,有助于缩短产品开发周期并通过医疗设备认证。在 POS(销售终端)系统中,XC420061-006 常用于连接打印机、条码扫描器或磁条读卡器,提供可靠的串口通信链路,保障交易数据的准确传输。
通信设备如路由器、调制解调器和网络交换机也广泛使用该芯片,用于调试端口(Console Port)的 USB 化升级,方便技术人员通过笔记本电脑直接进行配置和故障排查。此外,在测试与测量仪器(如示波器、频谱分析仪)中,XC420061-006 实现仪器与 PC 之间的命令控制和数据采集,提升测试自动化水平。
嵌入式开发板和 IoT 网关中也常见该芯片的身影,用于将微控制器的 UART 输出转换为 USB 接口,便于固件烧录、日志输出和远程监控。其低功耗特性尤其适合电池供电的边缘计算设备。总之,凡是有“串口转 USB”需求的场景,XC420061-006 都能提供高效、稳定的解决方案。
XR21B1411
XR21B1421
CP2102
FT232RL
MAX3232