USB转四串口芯片CH9344

简介

USB转四串口芯片CH9344用于为USB主机扩展4路高速异步串口，支持串口波特率高达12Mbps。各串口均内置收发缓冲区，独立工作，互不影响。

芯片内部高度集成，外围精简，提供VIO电源引脚，部分串口I/O支持独立供电。

特点

概述

1. 高速USB 2.0设备接口。
2. 内置USB控制器与收发器。
3. 内置USB和串口工作所需时钟。
4. 内置USB信号线所需串联匹配电阻及上拉电阻。
5. 内置固件，内置上电复位。
6. USB端支持3.3V电源电压。
7. 提供LQFP-48无铅封装，兼容RoHS。

异步串口

1. 硬件全双工串口、内置独立串口收发缓冲区。
2. 串口0/1/2及部分I/O独立供电，支持3.3V/2.5V/1.8V电源电压。串口3支持3.3V电源电压。
3. 串口支持5/6/7/8个数据位，1/2个停止位，支持奇/偶/标志/空白/无校验。
4. 串口0支持常用MODEM联络信号RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。串口1/2/3支持RTS和CTS信号。
5. 支持CTS和RTS硬件自动流控。
6. 支持半双工，提供正在发送状态TNOW信号支持RS485切换。
7. 提供12路GPIO，支持任意GPIO输入/输出。
8. 通过外加电平转换芯片，支持RS232/RS422/RS485等接口。

驱动说明

1. Windows/Linux系统上需要安装VCP厂商驱动程序。安卓系统上可直接使用免驱App。
2. 仿真标准串口，主机端识别为虚拟串口，串口应用程序完全兼容，无需修改。

功能

电源说明

CH9344芯片有3个电源端，内置1.2V电源调节器。

1. VCC33是内部电源调节器的输入端，USB收发器及内核电源输入端。各VCC33电源引脚需外接0.1uF左右退耦电容。
2. V12O和V12I是电源调节器的输出端和输入端。V12O为内核电源1.2V输出，需外接3.3uF电容。V12I为内核电源1.2V输入，需外接0.1uF电容。
3. VIO1和VIO2是I/O引脚电源。芯片的VIO引脚用于为串口I/O和其他引脚提供I/O电源，支持1.8V~3.3V电源电压，VIO应该与MCU等外设使用同一电源。这样可有效避免串口设备间通过IO引脚产生电流倒灌。VIO1作用引脚范围：11-26。VIO2作用引脚范围：42-48。

串口说明

1. 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。
2. 芯片转接的异步串口默认为TTL电平，串口输入/输出空闲时，RXD/TXD为高电平，电平值与VIO电源保持一致。
3. 芯片串口接收信号的允许波特率误差不大于2%，串口发送信号的波特率误差小于0.2%
4. 在通讯波特率较高的应用中，建议启动硬件自动流控。
5. 串口MODEM信号可以由串口应用程序控制并定义用途。

GPIO说明

芯片提供12路GPIO，上电默认启用MODEM信号引脚以及TNOW信号引脚功能。GPIO功能默认为关闭状态，需要使用沁恒微电子提供的专用GPIO软件。

硬件设计注意事项

1. VCC33和V12O、V12I电源引脚处的退耦电容建议靠近芯片引脚放置。
2. 晶体需外接，且频率必须选用30MHz，旁路电容值可根据晶体厂商提供参考数据适配。
3. 芯片已内置USB信号线的串联匹配电阻，USB信号脚UD+和UD-可以直连USB主机，若信号线上串接电感，并接ESD保护器件时，等效串口电阻尽量控制再5Ω以内，ESD器件还需注意结电容大小。
4. USB信号布线需遵循USB2.0规范。
5. 芯片RSVD引脚需要接12K电阻对地，同时并接20pF电容。该处电阻和电容数值需使用准确，否则有可能影响USB工作。

典型应用电路

资源链接   

CH9344技术手册

http://www.wch.cn/downloads/CH9344DS1_PDF.html

原理图参考设计

http://www.wch.cn/downloads/CH9344EVT_ZIP.html

Windows驱动下载地址

http://www.wch.cn/downloads/USBMSER_exe.html

Linux驱动下载地址

http://www.wch.cn/bbs/thread-67447-1.html

更多USB转串口芯片选型

http://special.wch.cn/zh_cn/produce/