CH340中文手册.docx
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CH340中文手册
USB转串口芯片CH340
1、概述
CH340是一个USB总线的转接芯片，实现USB转串口、USB转IrDA红外或者USB转打印口。
在串口方式下，CH340提供常用的MODEM联络信号，用于为计算机扩展异步串口，或者将普通的
串口设备直接升级到USB总线。
有关USB转打印口的说明请参考手册
（二）CH340DS2。
在红外方式下，CH340外加红外收发器即可构成USB红外线适配器，实现SIR红外线通讯。
计算机
异步串口UART/RS232/IrDA红外SIR
USB
或者
CH340
其它
转接芯片
USB主机
转换并口打印机为USB打印机
2、特点
●全速USB设备接口，兼容USBV2.0，外围元器件只需要晶体和电容。
●仿真标准串口，用于升级原串口外围设备，或者通过USB增加额外串口。
●计算机端Windows操作系统下的串口应用程序完全兼容，无需修改。
●硬件全双工串口，内置收发缓冲区，支持通讯波特率50bps～2Mbps。
●支持常用的MODEM联络信号RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。
●通过外加电平转换器件，提供RS232、RS485、RS422等接口。
●支持IrDA规范SIR红外线通讯，支持波特率2400bps到115200bps。
●由于是通过USB转换的串口，所以只能做到应用层兼容，而无法绝对相同。
●软件兼容CH341，可以直接使用CH341的驱动程序。
●支持5V电源电压和3.3V电源电压。
●提供SSOP-20无铅封装，兼容RoHS。
3、封装
封装形式
塑体宽度
引脚间距
封装说明
订货型号
SSOP-20
5.30mm
209mil
0.65mm
25mil
超小型20脚贴片
CH340T
SSOP-20
5.30mm
209mil
0.65mm
25mil
超小型20脚贴片
CH340R
4、引脚
引脚号
引脚名称
类型
引脚说明（括号中说明仅针对CH340R型号）
19
VCC
电源
正电源输入端，需要外接0.1uF电源退耦电容
8
GND
电源
公共接地端，直接连到USB总线的地线
5
V3
电源
在3.3V电源电压时连接VCC输入外部电源，
在5V电源电压时外接容量为0.01uF退耦电容
9
XI
输入
晶体振荡的输入端，需要外接晶体及振荡电容
10
XO
输出
晶体振荡的反相输出端，需要外接晶体及振荡电容
6
UD+
USB信号
直接连到USB总线的D+数据线
7
UD-
USB信号
直接连到USB总线的D-数据线
20
NOS#
输入
禁止USB设备挂起，低电平有效，内置上拉电阻
3
TXD
输出
串行数据输出（CH340R型号为反相输出）
4
RXD
输入
串行数据输入，内置可控的上拉和下拉电阻
11
CTS#
输入
MODEM联络输入信号，清除发送，低（高）有效
12
DSR#
输入
MODEM联络输入信号，数据装置就绪，低（高）有效
13
RI#
输入
MODEM联络输入信号，振铃指示，低（高）有效
14
DCD#
输入
MODEM联络输入信号，载波检测，低（高）有效
15
DTR#
输出
MODEM联络输出信号，数据终端就绪，低（高）有效
16
RTS#
输出
MODEM联络输出信号，请求发送，低（高）有效
2
ACT#
输出
USB配置完成状态输出，低电平有效
18
R232
输入
辅助RS232使能，高电平有效，内置下拉电阻
NC.
空脚
CH340T：
空脚，必须悬空
17
IR#
输入
CH340R：
串口模式设定输入，内置上拉电阻，
低电平为SIR红外线串口，高电平为普通串口
1
CKO
输出
CH340T：
时钟输出
NC.
空脚
CH340R：
空脚，必须悬空
5、功能说明
CH340芯片内置了USB上拉电阻，UD+和UD-引脚应该直接连接到USB总线上。
CH340芯片内置了电源上电复位电路。
CH340芯片正常工作时需要外部向XI引脚提供12MHz的时钟信号。
一般情况下，时钟信号由CH340内置的反相器通过晶体稳频振荡产生。
外围电路只需要在XI和XO引脚之间连接一个12MHz的晶体，并且分别为XI和XO引脚对地连接振荡电容。
CH340芯片支持5V电源电压或者3.3V电源电压。
当使用5V工作电压时，CH340芯片的VCC引脚输入外部5V电源，并且V3引脚应该外接容量为4700pF或者0.01uF的电源退耦电容。
当使用3.3V工作电压时，CH340芯片的V3引脚应该与VCC引脚相连接，同时输入外部的3.3V电源，并且与CH340芯片相连接的其它电路的工作电压不能超过3.3V。
CH340自动支持USB设备挂起以节约功耗，NOS#引脚为低电平时将禁止USB设备挂起。
异步串口方式下CH340芯片的引脚包括：
数据传输引脚、MODEM联络信号引脚、辅助引脚。
数据传输引脚包括：
TXD引脚和RXD引脚。
串口输入空闲时，RXD应该为高电平，如果R232引脚为高电平启用辅助RS232功能，那么RXD引脚内部自动插入一个反相器，默认为低电平。
串口输出空
闲时，CH340T芯片的TXD为高电平，CH340R芯片的TXD为低电平。
MODEM联络信号引脚包括：
CTS#引脚、DSR#引脚、RI#引脚、DCD#引脚、DTR#引脚、RTS#引脚。
所有这些MODEM联络信号都是由计算机应用程序控制并定义其用途。
辅助引脚包括：
IR#引脚、R232引脚、CKO引脚、ACT#引脚。
IR#引脚为低电平将启用红外线串口模式。
R232引脚用于控制辅助RS232功能，R232为高电平时RXD引脚输入自动反相。
ACT#引脚为USB
设备配置完成状态输出（例如USB红外适配器就绪）。
IR#和R232引脚只在上电复位后检查一次。
CH340内置了独立的收发缓冲区，支持单工、半双工或者全双工异步串行通讯。
串行数据包括1个低电平起始位、5、6、7或8个数据位、1个或2个高电平停止位，支持奇校验/偶校验/标志校验/
空白校验。
CH340支持常用通讯波特率：
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、460800、921600、1500000、2000000等。
串口发送信号的波特率误差小于0.3％，串口接收信号的允许波特率误差不小于2％。
在计算机端的Windows操作系统下，CH340的驱动程序能够仿真标准串口，所以绝大部分原串口应用程序完全兼容，通常不需要作任何修改。
CH340可以用于升级原串口外围设备，或者通过USB总线为计算机增加额外串口。
通过外加电平转换器件，可以进一步提供RS232、RS485、RS422等接口。
CH340只需外加红外线收发器，就可以通过USB总线为计算机增加SIR红外适配器，实现计算机与符合IrDA规范的外部设备之间的红外线通讯。
6、参数
6.1.绝对最大值（临界或者超过绝对最大值将可能导致芯片工作不正常甚至损坏）
名称
参数说明
最小值
最大值
单位
TA
工作时的环境温度
-40
85
℃
TS
储存时的环境温度
-55
125
℃
VCC
电源电压（VCC接电源，GND接地）
-0.5
6.5
V
VIO
输入或者输出引脚上的电压
-0.5
VCC+0.5
V
6.2.电气参数（测试条件：
TA=25℃，VCC=5V，不包括连接USB总线的引脚）
（如果电源电压为3.3V，则表中所有电流参数需要乘以40％的系数）
名称
参数说明
最小值
典型值
最大值
单位
VCC
电源电压
V3引脚不连VCC引脚
4.5
5
5.3
V
V3引脚连接VCC引脚
3.3
3.3
3.8
ICC
工作时总电源电流
12
30
mA
ISLP
USB挂起时的总电源电流
VCC=5V
0.15
0.2
mA
VCC=3.3V
0.05
0.08
mA
VIL
低电平输入电压
-0.5
0.7
V
VIH
高电平输入电压
2.0
VCC+0.5
V
VOL
低电平输出电压（4mA吸入电流）
0.5
V
VOH
高电平输出电压（3mA输出电流）
VCC-0.5
V
（芯片复位期间仅100uA输出电流）
IUP
内置上拉电阻的输入端的输入电流
3
150
300
uA
IDN
内置下拉电阻的输入端的输入电流
-50
-150
-300
uA
VR
电源上电复位的电压门限
2.3
2.6
2.9
V
6.3.时序参数（测试条件：
TA=25℃，VCC=5V）
名称
参数说明
最小值
典型值
最大值
单位
FCLK
XI引脚的输入时钟信号的频率
11.98
12.00
12.02
MHz
TPR
电源上电的复位时间
20
50
mS
7、应用
7.1.USB转9线串口（下图）
下图是由CH340T实现的USB转RS232串口。
CH340提供了常用的串口信号及MODEM信号，通过电平转换电路U8将TTL串口转换为RS232串口，端口P11是DB9插针，其引脚及功能与计算机的普通9针串口相同，U8的类似型号有MAX213/ADM213/SP213/MAX211等。
如果只需要实现USB转TTL串口，那么可以去掉图中的U8及电容C46/C47/C48/C49/C40。
图中的信号线可以只连接RXD、TXD以及公共地线，其它信号线根据需要选用，不需要时都可以悬空。
P2是USB端口，USB总线包括一对5V电源线和一对数据信号线，通常，+5V电源线是红色，接地线是黑色，D+信号线是绿色，D-信号线是白色。
USB总线提供的电源电流最大可以达到500mA，一般情况下，CH340芯片和低功耗的USB产品可以直接使用USB总线提供的5V电源。
如果USB产品通过其它供电方式提供常备电源，那么CH340也应该使用该常备电源，如果需要同时使用USB总线的电源，那么可以通过阻值约为1Ω的电阻连接USB总线的5V电源线与USB产品的5V常备电源，并且两者的接地线直接相连接。
C8容量为4700pF到0.02μF，用于CH340内部电源节点退耦，C9容量为0.1μF，用于外部电源退耦。
晶体X2、电容C6和C7用于时钟振荡电路。
X2是频率为12MHz的石英晶体，C6和C7是容量为22pF的独石或高频瓷片电容。
如果X2选用低成本的陶瓷晶体，那么C6和C7的容量必须用该晶体厂家的推荐值，一般情况下是47pF。
在设计印刷线路板PCB时，需要注意：
退耦电容C8和C9尽量靠近CH340的相连引脚；使D+和D-信号线贴近平行布线，尽量在两侧提供地线或者覆铜，减少来自外界的信号干扰；尽量缩短XI和XO引脚相关信号线的长度，为了减少高频干扰，可以在相关元器件周边环绕地线或者覆铜。
7.2.USB转RS232串口（下图）
图中是USB转最基本也最常用的3线制RS232串口，U5为MAX232/ICL232/SP232等。
7.3.USB转RS232串口，简版（下图）
图中也是USB转3线制RS232串口，该电路与7.2.节的功能相同，只是输出RS232信号的电平幅度略低。
CH340的R232引脚为高电平，启用了辅助RS232功能，只需外加二极管、三极管、电阻和电容就可代替7.2.节中专用的电平转换电路U5，所以硬件成本更低。
7.4.USB红外适配器（下图）
下图是由USB转IrDA红外芯片CH340R和红外线收发器U14（ZHX1810/HSDL3000等类似型号）构成的USB红外线适配器。
电阻R13用于减弱红外线发送过程中的大电流对其它电路的影响，要求不高时可以去掉。
限流电阻R14应该根据实际选用的红外线收发器U14的厂家的推荐值进行调整。
一种基于CH340T的STC89C52RC编程器设计
2013-11-0415:
17:
25 来源:
dzsc
关键字：
CH340T STC89C52RC 编程器
编程器通过USB接口与PC上位机通讯，用户只需要通过PC上位机GUI的简单操作，就可以实现对STC89C/S51XX/52XX等系列单片机的擦除、编程、校验和加密。
经过STC89C52RC等单片机反复测试，该编程器功能稳定、速度快、价格低和易用性强等优点。
1引言
STC（宏晶科技）公司推出的STC89C/S51XX/52XX等系列单片机，具有价格便宜、无法解密、低功耗、高速、高可靠、强抗静电、强抗干扰等优点，其指令代码完全兼容传统8051单片机，片内资源非常丰富，且均内置可反复擦写的Flash存储器，并提供了ISP（In-SystemProgramming）编程模式。
STC89C52RC作为STC89C/S51XX/52XX系列单品机的一个典型代表，其特征主要有，8K字节可编程闪烁存储器、1000次写/擦循环寿命、10年的数据保留时间、三级程序存储器锁定、512内部RAM、32可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式以及片内振荡器和时钟电路等。
因而这款功能强大和超高性价比的单片机，在国内应用极为广泛。
ISP在线编程是一种彻底颠覆了传统的编程模式的技术，它不会损坏芯片的引脚，同时下载速度很快，从而缩短了设计时间，降低了研发成本、加速了产品的上市，大大提高了工作效率。
一般编程器的采用方法都是使用PL2303、CP2102、FT232等主控芯片，但往往成本较高，而且有的芯片稳定差，极少数芯片固件版本有Bug,鉴于此，本文提出以国产CH340T芯片为主体的ISP编程器的设计方案，经过STC89C52RC等芯片反复测试，功能稳定，性能出色。
2系统硬件设计
2.1系统总体结构图
系统总体结构图如图1所示。
其中USB供电和数据传输模块主要负责为单片机和CH340T等模块供电，并将来自计算机的USB串行数据经CH340T转换为串口数据后和单片机通信，为单片机编程提供数据通道。
2.2核心芯片CH340T介绍
CH340T是南京沁恒电子有限公司设计生产的一款接口转换及单片机外围芯片，支持USB2.0.可以实现USB转串口、扩展计算机异步串口和USB转IrDA红外等功能。
本设计仅作USB转串口使用，转换后的串口为全双工串口，内置收和发缓冲区，支持通讯波特率从50bps到2Mbps,发送允许波特率误差<0.3%,接收允许波特率误差<2%.其使用方法比较简单，外围元器件只需要晶体、电阻和电容即可。
CH340T有20个标准引脚接口。
主要有1、UD+和UD-引脚，这些引脚内置了USB上拉电阻，可以直接接到USB总线上。
2、GND和VCC,即接地和电源引脚，支持5V或者3.3V电源电压。
3、数据传输引脚TXD和RXD,分别为串口数据发送和接收引脚。
输入空闲时，一般RXD是高电平，但是如果R232引脚为高电平，且启用辅助RS232功能，RXD引脚内部会自动插入一个反相器，默认变成低电平；输出空闲时，一般TXD是高电平。
4、其他引脚。
包括MODEM联络信号引脚和辅助引脚。
2.3系统原理图
原理图如图2所示。
图中，USB接口P1除用于数据传输外，还经过LM7805稳压后为CH340T芯片和单片机和其他部件供电，当使用5V工作电压时，CH340芯片的VCC引脚输入外部5V电源，并且V3引脚应该外接容量为4700pF或者0.01uF的电源退耦电容。
CH340T转接芯片将UD1+和UD1-转换为串口信号串口数据和单片机串口进行通信。
需要注意的是，CH340T芯片的串行接收口CRXD需要和单片机的P3.1（串行输出口TXD）通过PNP三极管Q1接成射极发生器的形式，以到达数据的缓冲和隔离的作用。
单片机子系统，采用40引脚的试验用插座，为了正常编程，外接必备的单片机复位电路和晶振电路。
特别地，为提高编程器的适用性，晶振电路采用跳线开关J1为单片机提供12MHz和11.0592M共2种工作频率。
3系统测试
ISP编程涉及的软件主要有USB驱动程序、单片机固件程序和计算机应用程序三部分构成。
单片机固件程序用来实现计算机读取和编程STC单片机内部的E2PROM（数据Flash），已提前固化在单片机内部。
测试之前，必须首先安装USB驱动软件USBDriverInstaller.exe,该驱动可以将接入计算机USB接口的编程映射为虚拟串口，一般是COM3或COM4.然后安装STC单片机在线编程烧录软件STC-ISP.STC-ISP是针对STC系列单片机而设计的软件，可下载STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC单片机，功能强大，使用简便。
本编程器要求版本在V3.0以上。
测试步骤是，将单片机STC89C52RC插入编程器插座，整体插入计算机USB接口（或用USB线将编程器和计算机连接）。
然后打开STC-ISP软件，依次在主界面中选择MCU单片机型号（MCUTYPE），导入Hex文件（OpenFile/打开文件），选择串口（COM:
COM3或COM4等）和波特率，最后点击下载按钮。
下载成功的主界面如图3所示。
经过多次反复测试本文设计的编程器，功能正常，性能可靠。
4结束语
本文介绍了一种简单实用、价格低的ISP编程器。
该编程器具有功能稳定、速度快、价格低和易用性强等优点，适合STC89C/S51XX/52XX等系列单片机的程序烧录。
另外，本系统扩展性较好，原理图稍加改动，借助于SPI接口，实现对Atmega8515/Atmega162（AVR芯片）等更多的单片机的ISP编程下载
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