Sim, um conversor RS232 para USB possui um circuito UART completo embutido. Como qualquer padrão UART, ele tem pinos de controle de fluxo, Rx e Tx. Como qualquer UART, ele deve estar configurado corretamente para poder se comunicar com o "parceiro" no outro lado do link UART.
Para isso, o circuito UART é "conectado" à interface USB. A interface USB possui o descritor de classe CDC (Communication Device Class) e o driver host USB mapeia esse dispositivo USB em uma porta COMnn virtual com o número mais próximo disponível, para que os aplicativos do PC possam usá-lo como uma porta COM usual.
A ponte é bastante simples. Para ler os dados UART, o driver da porta COM USB está constantemente solicitando dados ao dispositivo USB (já que não tem outro meio de saber quando o UART receberá seus dados e estará pronto para fornecê-los ao host). Quando não há dados, a ponte responde com NAK. Quando os dados estão lá, o lado USB retorna o dado.
Quando o host deseja enviar dados UART, ele emite um pacote OUT com 1 byte de dados. A ponte recebe o byte serial em um buffer paralelo (na velocidade USB) e, em seguida, coloca o byte paralelo recebido no lado paralelo do UART para transmiti-lo na velocidade da UART.
Antes de se comunicar através do UART, o lado USB deve configurar o UART para a taxa de transmissão adequada, o comprimento do sinal de parada e o uso do controle de fluxo, como no caso do UART normal em um PC. Isso é virtualmente transparente para os terminais de aplicativos e os terminais usam a interface usual para definir esses parâmetros.