USB轉四串口芯片CH9344
簡介
USB轉四串口芯片CH9344用於爲USB主機擴展4路高速異步串口，支持串口波特率高達12Mbps。各串口均內置收發緩衝區，獨立工作，互不影響。
芯片內部高度集成，外圍精簡，提供VIO電源引腳，部分串口I/O支持獨立供電。
特點
概述
- 高速USB 2.0設備接口。
- 內置USB控制器與收發器。
- 內置USB和串口工作所需時鐘。
- 內置USB信號線所需串聯匹配電阻及上拉電阻。
- 內置固件，內置上電覆位。
- USB端支持3.3V電源電壓。
- 提供LQFP-48無鉛封裝，兼容RoHS。
異步串口
- 硬件全雙工串口、內置獨立串口收發緩衝區。
- 串口0/1/2及部分I/O獨立供電，支持3.3V/2.5V/1.8V電源電壓。串口3支持3.3V電源電壓。
- 串口支持5/6/7/8個數據位，1/2個停止位，支持奇/偶/標誌/空白/無校驗。
- 串口0支持常用MODEM聯絡信號RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。串口1/2/3支持RTS和CTS信號。
- 支持CTS和RTS硬件自動流控。
- 支持半雙工，提供正在發送狀態TNOW信號支持RS485切換。
- 提供12路GPIO，支持任意GPIO輸入/輸出。
- 通過外加電平轉換芯片，支持RS232/RS422/RS485等接口。
驅動說明
- Windows/Linux系統上需要安裝VCP廠商驅動程序。安卓系統上可直接使用免驅App。
- 仿真標準串口，主機端識別爲虛擬串口，串口應用程序完全兼容，無需修改。
功能
電源說明
CH9344芯片有3個電源端，內置1.2V電源調節器。
- VCC33是內部電源調節器的輸入端，USB收發器及內核電源輸入端。各VCC33電源引腳需外接0.1uF左右退耦電容。
- V12O和V12I是電源調節器的輸出端和輸入端。V12O爲內核電源1.2V輸出，需外接3.3uF電容。V12I爲內核電源1.2V輸入，需外接0.1uF電容。
- VIO1和VIO2是I/O引腳電源。芯片的VIO引腳用於爲串口I/O和其他引腳提供I/O電源，支持1.8V~3.3V電源電壓，VIO應該與MCU等外設使用同一電源。這樣可有效避免串口設備間通過IO引腳產生電流倒灌。VIO1作用引腳範圍：11-26。VIO2作用引腳範圍：42-48。
串口說明
- 支持串口波特率：1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200、230400、460800、500K、921600、1M、1.5M、2M、3M、4M、6M、12M。
- 芯片轉接的異步串口默認爲TTL電平，串口輸入/輸出空閒時，RXD/TXD爲高電平，電平值與VIO電源保持一致。
- 芯片串口接收信號的允許波特率誤差不大於2%，串口發送信號的波特率誤差小於0.2%。
- 在通訊波特率較高的應用中，建議啓動硬件自動流控。
- 串口MODEM信號可以由串口應用程序控制並定義用途。
GPIO說明
芯片提供12路GPIO，上電默認啓用MODEM信號引腳以及TNOW信號引腳功能。GPIO功能默認爲關閉狀態，需要使用沁恆微電子提供的專用GPIO軟件。
硬件設計注意事項
- VCC33和V12O、V12I電源引腳處的退耦電容建議靠近芯片引腳放置。
- 晶體需外接，且頻率必須選用30MHz，旁路電容值可根據晶體廠商提供參考數據適配。
- 芯片已內置USB信號線的串聯匹配電阻，USB信號腳UD+和UD-可以直連USB主機，若信號線上串接電感，並接ESD保護器件時，等效串口電阻儘量控制再5Ω以內，ESD器件還需注意結電容大小。
- USB信號佈線需遵循USB2.0規範。
- 芯片RSVD引腳需要接12K電阻對地，同時並接20pF電容。該處電阻和電容數值需使用準確，否則有可能影響USB工作。
典型應用電路
資源鏈接
CH9344技術手冊
http://www.wch.cn/downloads/CH9344DS1_PDF.html
原理圖參考設計
http://www.wch.cn/downloads/CH9344EVT_ZIP.html
Windows驅動下載地址
http://www.wch.cn/downloads/USBMSER_exe.html
Linux驅動下載地址
http://www.wch.cn/bbs/thread-67447-1.html