USB-TO-GPIO是一种将USB接口转换为通用输入输出(GPIO)信号的接口转换芯片或模块。这类器件通常被用于嵌入式系统开发、硬件调试、传感器连接或设备控制等场景,允许用户通过标准的USB端口与外部硬件进行交互。USB-TO-GPIO设备的核心功能是将USB协议转换为数字I/O信号,从而实现对LED、开关、传感器、继电器等外设的控制。一些高级的USB-TO-GPIO芯片还可能集成I2C、SPI、UART等通信协议,以提供更丰富的功能。
通信协议:USB 2.0全速/高速
GPIO引脚数量:4至16个不等
电压支持:1.8V至5V可调
输出驱动能力:每个引脚最大输出电流约4mA至20mA
输入电压范围:兼容TTL/CMOS电平
最大数据传输速率:12Mbps(全速)或480Mbps(高速)
工作温度范围:-40°C至+85°C
封装形式:SSOP、QFN、TSSOP等
USB-TO-GPIO芯片具备多种实用特性,使其适用于广泛的开发和测试应用。首先,它们通常支持热插拔和即插即用功能,用户可以在不关闭系统的情况下连接或断开设备。其次,许多USB-TO-GPIO模块支持多协议通信,如I2C、SPI和UART,使得它们不仅能用于简单的数字输入输出控制,还能实现更复杂的通信任务。此外,这些芯片通常集成了内部上拉/下拉电阻,可编程驱动强度,以及中断功能,从而提高系统的灵活性和响应能力。部分型号还支持电源管理功能,能够为外部设备提供稳定的电源供应,并具备过流和过压保护机制。软件方面,大多数USB-TO-GPIO设备提供跨平台的驱动程序和API接口,支持Windows、Linux、macOS等操作系统,方便用户进行二次开发和集成。
USB-TO-GPIO设备广泛应用于多个领域,包括嵌入式系统开发、硬件原型设计、自动化测试、工业控制、物联网设备调试等。在开发过程中,工程师可以使用USB-TO-GPIO模块快速连接和测试外部传感器、执行器或LED指示灯。此外,它也被用于教育和研究领域,帮助学生和研究人员理解硬件接口通信和数字信号控制。在工业自动化中,USB-TO-GPIO可用于远程控制和监测设备状态。同时,许多开发板(如树莓派、Arduino)也常搭配USB-TO-GPIO适配器进行扩展。
FT232H, CP2130, MCP2210, TUSB3410, CH347