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CH340C
阅读:71时间:2025-01-07 15:45:23

CH340C是由 WCH(QinHeng Electronics)制造的一款USB转串口通信控制芯片,属于CH340系列的一部分。它被广泛应用于需要将USB接口转换为标准串行通信接口的场合,如嵌入式系统开发、工业自动化、数据采集和各种需要与计算机进行串行通信的设备中。

主要特性

USB 2.0全速设备接口:支持USB V2.0标准,兼容高速USB设备接口,最高可达12 Mbps的数据传输速率。
  内置晶振:无需外部晶振,简化了电路设计并降低了成本。
  硬件全双工串口:内置收发缓冲区,支持通讯波特率50 bps至2 Mbps,确保高效稳定的串行通信。
  MODEM联络信号:提供常用的MODEM联络信号(RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS),适用于更复杂的串行通信协议。
  多种接口支持:通过外加电平转换器件,可以提供RS232、RS485、RS422等不同类型的串行接口,适应不同的应用场景。
  Windows串口应用程序兼容:在计算机端使用时,Windows操作系统下的串口应用程序完全兼容,无需修改现有软件。
  驱动程序支持:内置固件,软件兼容CH341,可以直接使用CH341的VCP(虚拟串口)驱动程序,简化了驱动安装过程。
  电源电压:支持3.3V和5V电源电压,甚至可以支持3V电源电压,适应不同的电源环境。
  封装形式:提供多种封装选项,包括SOP-16、SOP-8、SSOP-20以及ESSOP-10、MSOP-10无铅封装,符合RoHS标准。
  低功耗设计:优化的电路设计使得CH340C在保证性能的同时具有较低的功耗。

引脚说明

VCC:电源正极输入端,支持3.3V或5V供电。
  GND:接地端。
  D+ 和 D-:USB数据线,用于连接到USB主机或集线器。
  TXD 和 RXD:串行通信的发送和接收数据线,分别对应UART的输出和输入。
  RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS:MODEM联络信号引脚,用于实现更复杂的握手协议。
  RESET:复位引脚,低电平有效,可用于重新初始化芯片。
  STATUS:状态指示引脚,可用来监控芯片的工作状态。
  XTAL_IN 和 XTAL_OUT:晶振输入和输出引脚,但CH340C内置晶振,这两个引脚通常不使用。

工作原理

USB转串口:CH340C负责将USB总线上的数据包解码为TTL电平的串行数据流,并将串行数据编码为USB数据包发送给主机。
  自动协商:当连接到USB主机时,CH340C会自动完成USB枚举过程,配置为一个虚拟串口设备。
  数据缓冲:内置的收发缓冲区可以在主机和串行设备之间临时存储数据,以避免数据丢失并提高通信效率。
  波特率设置:用户可以通过软件编程来设置所需的波特率,范围从50 bps到2 Mbps,满足不同应用的需求。
  MODEM信号处理:对于需要MODEM联络信号的应用,CH340C能够正确地产生和解析这些信号,确保可靠的通信连接。

应用领域

嵌入式系统开发:开发者可以使用CH340C将计算机与嵌入式系统连接,以进行调试、固件更新和数据传输。
  串行设备连接:用于连接各种串行设备,如打印机、传感器、GPS接收器等,使它们能够通过USB接口与计算机或其他USB主机设备通信。
  工业自动化:在工业环境中,CH340C用于与PLC(可编程逻辑控制器)、传感器等控制设备进行通信,实现自动化操作。
  消费电子产品:如智能家居设备、手持终端等,用于增强产品的通信能力和用户体验。

设计注意事项

PCB布局:遵循良好的PCB设计实践,保持信号路径短而直接,避免不必要的走线交叉,特别是对于敏感的USB数据线。
  去耦电容:在电源引脚附近放置适当的去耦电容,以减少电源噪声对CH340C性能的影响。
  电平转换:如果需要与其他非TTL电平的串行设备通信,应考虑添加适当的电平转换电路,如MAX232等。
  驱动程序安装:虽然CH340C内置固件并且兼容CH341的VCP驱动程序,但在某些操作系统上可能仍需手动安装驱动程序,确保设备能够正常工作。
  波特率选择:根据具体应用的需求选择合适的波特率,注意过高或过低的波特率可能会影响通信质量。

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