1 概 述
    RS232(UART)接口是一種簡單、方便和實用的通信接口，用途非常廣泛。在許多嵌入式應用，如智能儀器儀表、電子設備中，均使用RS232與PC機等外部系統進行通信，實現上位機對下位機的控制及數據交換等。在系統調試過程中，通常也是通過RS232，將調試數據發送到PC上顯示出來。
    但在PC機領域，RS232(COM)串行接口已經從最新一生產的計算機，尤其是筆記本電腦中消失了，而串行接口USB成為了標準的配置。這種變化給硬件工程師帶來了不少麻煩。
    目前通常的解決辦法是購置一根“USB to RS232”轉換電纜，其基本作用是在USB總線上仿真出一個RS232端口。這種方法的主要優點在于：PC應用程序將該USB口連接當作COM口連接使用，從而可以使工程師輕松跨越復雜的USB低層接口協議，仍使用原來熟悉的，針對COM口操作的方式編寫程序代碼。
    本文將介紹另外一種與上述方法原理類似的設計實現方案，設備之間的外表連接全部換成了USB標準物理接口和連接電纜，但在PC上仍然使用針對COM口操作的方式編寫程序代碼，保留了原來的風格。該方案是采用Cypress公司PSoC家族中帶USB接口的CY7C64215(或CY8C24x94)芯片實現的。

2 PSoC、PSoC USB和USBUART
2．1 PSOC
    可編程片上系統(Prograromable System on Chip，PSoC)，是Cypress公司近幾年推出的一種新型的可編程半導體器件芯片。PSoC由8位微處理器內核，多個可編程的模擬模塊和數字模塊，硬件乘法累加器，以及I2C、Flash、SRAM等周邊外圍資源組成。因此，PSoC除了能實現一般MCU的功能外，還可通過可編程模擬和數字模塊，靈活地實現嵌入式系統所需的多種模擬與數字外圍功能。PSoC集三種可編程能力于一體，不僅具有MCU的可編程能力，還包含了部分可編程邏輯運算功能，同時提供了可編程模擬陣列。通過對寄存器的配置或控制，三者之間還可以協調工作，是具有真正的混合信號處理能力的可編程片上系統。
    PSoC中的數字資源(如定時器、PWM、UART等)和模擬資源(如放大器、比較器、濾波器等)是以數字模塊和模擬模塊的方式給出。不同型號PSoC芯片的差異主要在于其擁有的數字模塊和模擬模塊的數量不同。用戶可根據特定需求來定義這些模塊。
    PSoC的集成開發環境PSoC Designer也預先為用戶定義了近百個常用的數字和模擬資源配置模塊。這些預定義的模塊稱為用戶模塊，如數字資源有定時器、PWM、UART、SPI、CRC、PRS等，模擬資源有放大器、比較器、濾波器等，ADC則由若干數字模塊和模擬模塊組合而成。這使得PSoC開發人員無需通過設置寄存器來構建這些周邊設備，只需在PSoC Designer中選擇和放置所需的用戶模塊并進行參數設定。PSoC Designer不僅能配置用戶模塊，還為用戶創建了低層驅動函數，并提供使用這些用戶模塊的API函數供用戶編程時調用。這種新穎的系統設計方法使工程師可以把主要精力集中在上層系統軟件的設計工作中，極大地方便了整個系統的設計開發。
2．2 PSoC USB
    PSoC系列中的CY7C64215、CY8C24x94芯片不僅具備上述PSoC的功能和特點，還包括了一個功能完善的全速(12 Mbps)USB端口。PSoC的USB端口資源符合USB2．O規范，是一個可以工作在12 Mbps速度下的全速器件，具備1個上行端口和1個USB地址的規范要求。PSoC USB包括1個串行接口引擎(SIE)，1個PSoC存儲器仲裁器(PMA)，256B的專用SRAM，1個帶有內部調節器的全速USB收發器以及2個專用USB引腳。