时间:2025/12/27 17:43:28
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CH7301CTF是一款由南京沁恒微电子股份有限公司(WCH)推出的高速USB转双串口芯片,广泛应用于需要将USB接口转换为两个独立异步串行通信接口的设备中。该芯片内部集成了USB协议处理、串行通信控制器以及必要的时钟和电源管理模块,能够实现即插即用的串行通信功能。CH7301CTF支持全速USB 2.0(12Mbps)通信,并通过内置的高精度时钟发生器确保串行通信的稳定性与准确性。其主要目标是简化系统设计,降低开发难度,使不具备原生串口的现代计算机或嵌入式平台能够方便地接入传统的RS232、RS485或TTL电平串行设备。该芯片采用QFN-24封装,体积小巧,适合集成在便携式设备、工业控制模块、通信网关、POS终端、仪器仪表等对空间和可靠性要求较高的应用场景中。CH7301CTF兼容Windows、Linux、macOS及各类嵌入式操作系统,提供标准的CDC类驱动支持,无需额外安装专用驱动即可在多数系统中自动识别为虚拟COM端口,极大提升了系统的兼容性和易用性。此外,该芯片具备良好的ESD保护能力和抗干扰性能,可在工业级温度范围内稳定工作,满足复杂电磁环境下的长期运行需求。
类型:USB转双串口桥接芯片
接口类型:USB 2.0 Full Speed (12Mbps),双路异步串行接口
串口数量:2路独立UART
数据位:5/6/7/8位
停止位:1/1.5/2位
校验方式:无校验、奇校验、偶校验、标志校验、空格校验
波特率范围:50bps 至 3Mbps(典型值)
USB VID/PID:可配置,出厂默认VID=0x1A86,PID=0x5523
工作电压:3.3V ±5%
I/O电压兼容性:支持3.3V和1.8V逻辑电平
封装形式:QFN-24(4mm x 4mm)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
集成时钟源:内置高精度振荡器,无需外部晶振
EEPROM支持:支持外接EEPROM用于自定义VID/PID、产品描述等信息
驱动支持:兼容USB CDC类,支持Windows、Linux、macOS免驱模式
CH7301CTF的核心特性之一是其高度集成的设计架构,芯片内部集成了USB收发器、串行协议引擎、FIFO缓冲区和电源管理单元,仅需少量外围元件即可完成完整的双串口转换功能,显著降低了BOM成本和PCB布局复杂度。其内置的高精度RC振荡器取代了传统方案中的外部晶振,不仅节省了空间和物料,还提高了系统的抗震性和启动可靠性,特别适用于小型化和高振动环境下的应用。两路UART接口完全独立,支持不同的波特率、数据格式和控制信号(如RTS/CTS硬件流控),允许同时连接不同类型的串行设备,例如一路连接GPS模块,另一路连接GSM通信模块,实现多任务并行处理。
该芯片支持高达3Mbps的串行通信速率,在高速数据采集和实时控制场景中表现出色,远超传统PL2303或CP2102等单串口芯片的性能上限。CH7301CTF遵循USB CDC(Communication Device Class)标准,能够在大多数现代操作系统上实现免驱运行,用户只需将其识别为标准COM端口即可进行通信,极大简化了部署流程。对于需要品牌定制的企业用户,芯片支持外接EEPROM以烧录自定义厂商ID、产品名称、序列号等信息,增强产品的专业性和可识别性。
在电气特性方面,CH7301CTF具备±4kV HBM ESD保护能力,能够有效抵御静电放电对芯片的损害,提升系统在工业现场的稳定性。其低功耗设计在待机模式下电流低于2mA,适合电池供电或节能型设备使用。此外,芯片支持DTR、DSR、DCD、RI等标准串行控制信号,兼容传统的MODEM控制逻辑,便于与老旧设备无缝对接。沁恒微电子还提供了完善的SDK和技术文档,包括Windows/Linux驱动源码、配置工具和应用示例,帮助开发者快速完成产品开发与调试。
CH7301CTF广泛应用于各类需要将USB接口扩展为双串口的设备中,尤其适合工业自动化、通信网关、智能交通、医疗设备和嵌入式系统等领域。在工业控制场景中,常用于PLC编程接口模块、HMI人机界面、传感器汇聚网关等设备,实现上位机与多个串行从设备的高效通信。在通信领域,该芯片被集成于多模通信模块中,例如同时支持LoRa和4G模块的数据终端单元(DTU),利用双串口分别与不同通信芯片交互,提升系统集成度。在POS终端和自助服务机中,CH7301CTF可用于连接票据打印机和读卡器,简化主机主板设计。此外,在测试测量仪器中,如频谱分析仪、示波器等,常通过该芯片提供虚拟串口用于远程监控和固件升级。
由于其免驱特性和跨平台兼容性,CH7301CTF也广泛用于教育实验平台和开发板中,作为USB转双串口调试模块,供学生和工程师进行MCU或多节点通信调试。在智能家居和物联网网关中,该芯片可用于桥接Wi-Fi模块与Zigbee协调器,实现协议转换与数据透传。车载设备中,如行车记录仪或OBD-II诊断仪扩展坞,也可利用CH7301CTF实现多外设连接。得益于其小封装和工业级温宽,该芯片同样适用于户外监控设备、电力监测终端等恶劣环境下的长期运行系统。随着传统串口设备仍在大量使用而现代主机逐渐取消物理串口,CH7301CTF提供了一种高效、可靠且低成本的解决方案,持续推动新旧技术的融合过渡。
CH343P
FT232H
CP2105