1、USB轉(zhuǎn)串口芯片 CH3401、概述CH340是一個(gè)USB總線的轉(zhuǎn)接芯片，實(shí)現(xiàn) USB轉(zhuǎn)串口、 USB轉(zhuǎn)IrDA 紅外或者 USB轉(zhuǎn)打印口。 在串口方式下，CH340提供常用的MODEM聯(lián)絡(luò)信號(hào)，用于為計(jì)算機(jī)擴(kuò)展異步串口，或者將普通的串口設(shè)備直接升級(jí)到 USB總線。有關(guān) USB轉(zhuǎn)打印口的說明請(qǐng)參考手冊(cè)（二） CH340DS2 在紅 外方式下，CH340外加紅外收發(fā)器即可構(gòu)成USB紅外線適配器，實(shí)現(xiàn) SIR紅外線通訊。計(jì)算機(jī)或者其它USB主機(jī)USB丹少串口 UART/RS232/IrDA 紅外 SIR轉(zhuǎn)換并口打印機(jī)為USB打印機(jī)2、特點(diǎn)全速USB設(shè)備接口，兼容 USB V2.0 ,外圍元器件只需

2、要晶體和電容。仿真標(biāo)準(zhǔn)串口，用于升級(jí)原串口外圍設(shè)備，或者通過USB增加額外串口。計(jì)算機(jī)端Windows操作系統(tǒng)下的串口應(yīng)用程序完全兼容，無需修改。硬件全雙工串口，內(nèi)置收發(fā)緩沖區(qū)，支持通訊波特率50bps2Mbps=支持常用的 MODEMS絡(luò)信號(hào) RTS、DTR DCD RI、DSR CTS通過外加電平轉(zhuǎn)換器件，提供RS232、RS485 RS422等接口。支持IrDA 規(guī)范SIR 紅外線通訊，支持波特率2400bps 到115200bps 。由于是通過USB轉(zhuǎn)換的串口，所以只能做到應(yīng)用層兼容，而無法絕對(duì)相同。軟件兼容CH341 ,可以直接使用 CH341的驅(qū)動(dòng)程序。支持5V電源電壓和3.3V

3、電源電壓。提供SSOP-20無鉛封裝，兼容 RoHSo3、封裝KCXX3DDNIO CATRVUUGXXCH34BT0 wos#T # UCCO R 232D NG RTS#+ DTR# - DCDUD RE# DSR# CTStt ARTCH348R TDD + ID CCXX3DDNIO N白TRUUUGXXNOS #R232RTS I* BTR#BCD# # # I R S RST封裝形式塑體寬度引腳間距封裝說明訂貨型號(hào)SSOP-205.30mm209mil0.65mm25mil超小型20腳貼片CH340TSSOP-205.30mm209mil0.65mm25mil超小型20腳貼片CH3

4、40RIrDft/RS2324、引腳弓1腳號(hào)引腳名稱回引腳說明（括號(hào)中說明僅針對(duì) CH340R型號(hào)）19VCC電源正電源輸入端，需要外接 0.1uF電源退耦電容8GND電源公共接地端，直接連到 USB總線的地線5V3電源在3.3V電源電壓時(shí)連接 VCC輸入外部電源，在5V電源電壓時(shí)外接容量為0.01uF退耦電容9XI輸入晶體振蕩的輸入端，需要外接晶體及振蕩電容一10XO輸出晶體振蕩的反相輸出端，需要外接晶體及振蕩電容6UD+USB倍號(hào)直接連到USB總線的D+數(shù)據(jù)線720UD-NOS#USB倍號(hào)輸入直接連到USB總線的D-數(shù)據(jù)線禁止USB設(shè)備掛起，低電平有效，內(nèi)置上拉電阻:3TXD輸出串行數(shù)據(jù)輸

5、出（CH340R型號(hào)為反相輸出）4RXD輸入串行數(shù)據(jù)輸入，內(nèi)置可控的上拉和下拉電阻11CTS#輸入MODE瞅絡(luò)輸入暗號(hào)，1#除發(fā)送，低 （高）有效12DSR#輸入MODE順絡(luò)輸入信號(hào)，數(shù)據(jù)裝置就緒，低 （高）有效13RI#輸入MODE瞅絡(luò)輸入暗號(hào)，振鈴指示，低 （高）有效14DCD#輸入MODE瞅絡(luò)輸入暗號(hào)，載波檢測，低 （高）有效15DTR#輸出MODE順絡(luò)輸出信號(hào)，數(shù)據(jù)終端就緒，低 （高）有效16RTS#輸出MODE瞅絡(luò)輸出隹T號(hào)，t發(fā)送，低 （高）有效2ACT#輸出USB配置完成狀態(tài)輸出，低電平有效18R232輸入輔助RS232使能，高電平有效，內(nèi)腎F拉電阻17NC.空腳CH340T:空

6、腳，必須懸空IR#輸入CH340R串口模式設(shè)定輸入，內(nèi)置上拉電阻， 低電平為SIR紅外線串口，高電平為普通串口1CKO輸出CH340T時(shí)鐘輸出NC.空腳CH340R空腳，必須懸空5、功能說明CH340芯片內(nèi)置了 USB上拉電阻，UD拜口 UD-引腳應(yīng)該直接連接到 USB總線上。CH340芯片內(nèi)置了電源上電復(fù)位電路。CH340芯片正常工作時(shí)需要外部向XI引腳提供12MHz的時(shí)鐘信號(hào)。一般情況下，時(shí)鐘信號(hào)由CH340內(nèi)置的反相器通過晶體穩(wěn)頻振蕩產(chǎn)生。外圍電路只需要在XI和XO引腳之間連接一個(gè)12MHz的晶體，并且分別為XI和XO引腳對(duì)地連接振蕩電容。CH340芯片支持 5V電源電壓或者 3.3V

7、電源電壓。當(dāng)使用 5V 工作電壓時(shí)， CH340芯片的 VCC引腳 輸入外部5V電源，并且 V3引腳應(yīng)該外接容量為 4700pF或者0.01uF 的電源退耦電 容。當(dāng)使用3.3V 工作電壓時(shí)，CH340芯片的V3引腳應(yīng)該與 VCC引腳相連接，同時(shí)輸入外部的 3.3V電源，并且與 CH340芯片相連接的其它電路的工作電壓不能超過3.3V。CH340自動(dòng)支持USB設(shè)備掛起以節(jié)約功耗，NOS捌腳為低電平時(shí)將禁止 USB設(shè)備掛起。 異步串口方式下CH340芯片的引腳包括：數(shù)據(jù)傳輸引腳、MODE順絡(luò)信號(hào)引腳、輔助引腳。數(shù)據(jù)傳輸引腳包括：TXD引腳和RXD引腳。串口輸入空閑時(shí)，RXD應(yīng)該為高電平，如果 R

8、232引腳 為高電平啟用輔助RS232功能，那么RXD引腳內(nèi)部自動(dòng)插入一個(gè)反相器，默認(rèn)為低電平。串口輸出空閑時(shí)，CH340T芯片的TXD為高電平，CH340R芯片的TXD為低電平。MODEM陜絡(luò)信號(hào)弓|腳包括：CTS#|腳、DSR相I腳、RI#弓I腳、DCD樹腳、DTR勇|腳、RTS#|腳。 所有這些MODEM聯(lián)絡(luò)信號(hào)都是由計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序控制并定義其用途。輔助引腳包括：IR#弓I腳、R232弓|腳、CKO弓I腳、ACT制腳。IR#引腳為低電平將啟用紅外線串口模式。R232引腳用于控制輔助 RS232功能，R232為高電平時(shí)RXD引腳輸入自動(dòng)反相。ACT糊腳為USB設(shè)備配置完成狀態(tài)輸出（例如 U

9、SB紅外適配器就緒）。IR#和R232引腳只在上電復(fù)位后檢查一次。CH340內(nèi)置了獨(dú)立的收發(fā)緩沖區(qū)，支持單工、半雙工或者全雙工異步串行通訊。串行數(shù)據(jù)包括1個(gè)低電平起始位、5、6、7或8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)或2個(gè)高電平停止位，支持奇校驗(yàn)/偶校驗(yàn)/標(biāo)志校驗(yàn)/空白校驗(yàn)。CH340支持常用通訊波特率：50、75、100、110、134.5、150、300、600、900、1200、1800、2400、 3600、 4800、 9600、 14400、 19200、 28800、 33600、 38400、 56000、 57600、 76800、 115200、 128000、 153600、230400、

10、460800、921600、1500000、2000000 等。串 口發(fā)送信號(hào)的波特率誤差小于 0.3 %,串口接收信號(hào)的允許波特率誤差不小于2 % o在計(jì)算機(jī)端的 Windows操作系統(tǒng)下，CH340的驅(qū)動(dòng)程序能夠仿真標(biāo)準(zhǔn)串口，所以絕大部分原串 口應(yīng)用程序完全兼容，通常不需要作任何修改。CH340可以用于升級(jí)原串口外圍設(shè)備，或者通過USB總線為計(jì)算機(jī)增加額外串口。通過外加電平 轉(zhuǎn)換器件，可以進(jìn)一步提供RS232、RS485 RS422等接口。CH340只需外加紅外線收發(fā)器，就可以通過USB總線為計(jì)算機(jī)增加 SIR紅外適配器，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與符合IrDA 規(guī)范的外部設(shè)備之間的紅外線通訊。6、參數(shù)絕

11、對(duì)最大值（臨界或者超過絕對(duì)最大值將可能導(dǎo)致芯片工作不正常甚至損壞）名稱參數(shù)說明最小值最大值單位TA工作時(shí)的環(huán)境溫度-4085CTS儲(chǔ)存時(shí)的環(huán)境溫度-55125CVCC電源電壓（VCC接電源，GND接地）-0.56.5VVIO輸入或者輸出引腳上的電壓-0.5VCC+0.5V電氣參數(shù)（測試條件：TA=25C, VCC=5V不包括連接 USB總線的弓I腳）（如果電源電壓為3.3V ,則表中所有電流參數(shù)需要乘以40 %的系數(shù)）名稱參數(shù)說明最小值典型值最大值單位VCC電源電壓V3引腳不連VCC引腳4.555.3VV3引腳連接VCC引腳3.33.33.8ICC工作時(shí)總電源電流1230mAISLPUSB掛起

12、時(shí)的總電源電流VCC=5V0.150.2mAVCC=3.3V0.050.08mAVIL低電平輸入電壓-0.50.7VVIH局電平輸入電壓2.0VCC+0.5VVOL低電平輸出電壓（4mA吸入電流）0.5VVOH局電平輸出電壓（3mA輸出電流） （芯片復(fù)位期間僅100uA輸出電流）VCC-0.5VIUP內(nèi)置上拉電阻的輸入端的輸入電流3150300uAIDN內(nèi)直下拉電阻的輸入端的輸入電流-50-150-300uAVR電源上電復(fù)位的電壓門限2.32.62.9V時(shí)序參數(shù)（測試條件：TA=25C, VCC=5V名稱參數(shù)說明最小值典型值最大值單位FCLKXI引腳的輸入時(shí)鐘信號(hào)的頻率11.9812.0012

13、.02MHzTPR電源上電的復(fù)位時(shí)間2050mS7、應(yīng)用7.1. USB 轉(zhuǎn)9 線出口（下圖）下圖是由CH340T實(shí)現(xiàn)的USB轉(zhuǎn)RS232串口。CH340提供了常用的串口信號(hào)及 MODEM言號(hào)， 通過 電平轉(zhuǎn)換電路 U8將TTL串口轉(zhuǎn)換為RS232串口，端口 P11是DB9插針，其引腳及功能與 計(jì)算機(jī)的普 通9針串口相同，U8的類似型號(hào)有 MAX213/ADM213/SP213/MAX211等。如果只需要實(shí)現(xiàn) USB轉(zhuǎn)TTL串口，那么可以去掉圖中的 U8及電容C46/C47/C48/C49/C40 。圖中 的信號(hào)線可以只連接 RXD、TXD以及公共地線，其它信號(hào)線根據(jù)需要選用，不需要時(shí)都可以懸

14、空。P2是USB端口，USB總線包括一對(duì) 5V電源線和一對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)線，通常， +5V電源線是紅 色，接 地線是黑色，D+言號(hào)線是綠色，D-信號(hào)線是白色。USB總線提供的電源電流最大可以達(dá)到500mA 一 般情況下，CH340芯片和低功耗的 USB產(chǎn)品可以直接使用 USB總線提供的5V電源。 如果USB產(chǎn)品通 過其它供電方式提供常備電源，那么 CH340也應(yīng)該使用該常備電源，如果需要同 時(shí)使用USB總線的電源，那么可以通過阻值約為1 Q的電阻連接USB總線的5V電源線與USB產(chǎn)品的5V常備電源，并且兩 者的接地線直接相連接。C8容量為4700pF到0.02科F,用于CH340內(nèi)部電源節(jié)點(diǎn)退耦，C

15、9容量為0.1科F,用于外部電源 退耦。晶體 X2、電容C6和C7用于時(shí)鐘振蕩電路。X2是頻率為12MHz的石英晶體，C6和C7是容量 為22pF的獨(dú)石或高頻瓷片電容。如果 X2選用低成本的陶瓷晶體，那么 C6和C7 的容量必須用該晶體廠家的推薦值，一般情況下是47pF。在設(shè)計(jì)印刷線路板 PCB時(shí)，需要注意：退耦電容C8和C9盡量靠近CH340的相連引腳；使D+和D-信號(hào)線貼近平行布線，盡量在兩側(cè)提供地線或者覆銅，減少來自外界的信號(hào)干擾；盡量縮短 XI和XO引腳相關(guān)信號(hào)線的長度，為了減少高頻干擾，可以在相關(guān)元器件周邊環(huán)繞地線或者覆銅。C10牛22M i =i|轉(zhuǎn)RS232串口（下圖）TRKI.

16、X2oooo 2 34 5RRR Ro3D N GI- c N # + - 4 c E D wlino 23452 R R R R TJZc C3MuvoxT RGN-4-TRD u琳琳#琳 GRID T SRC c D7.2. USB#(-g S . 47uUSMAX232C2? CZ9c + - D Io cUy N 11V G RT+-十 一 QI 1 12 2 11 ccc c RT7.3. USB 轉(zhuǎn)RS232串口，簡版（下圖）圖中也是USB轉(zhuǎn)3線制RS232串口，該電路與 7.2.節(jié)的功能相同，只是輸出 RS232信號(hào)的電平幅度略低。CH340的R232引腳為高電平，啟用了輔助管、

17、電阻 和電容就可代替7.2.節(jié)中專用的電平轉(zhuǎn)換電路RS232功能，只需外加二極管、三極 U5,所以硬件成本更低。C14 C13平 0, lu 0. Blu j-41*1U3 CH340T3-C 2C3 R WP3USB1_4.D II+S N DD0I G UUM5CD D O MX K R T CR14K7R2 CZZF 4K? CIS 0 . luT1 9R1Z2I5百C11豐 22PlTOX312MH210*C1222P7.4. USB紅外適配器（下圖）下圖是由USB轉(zhuǎn)IrDA 紅外芯片構(gòu)成的USB紅外線適配器 高時(shí)可以去掉。限流電阻。電阻 R13R14C5516 uR3 2K2I D2J1N