芯片指南 —— CH340芯片使用简介（一）
CH340芯片使用简介
CH340是一个USB总线的转接芯片，实现USB转串口或者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。
特点
- 全速USB设备接口，兼容USB V2.0。
- 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。
- CH340R芯片支持IrDA规范SIR红外线通讯，支持波特率2400bps到115200bps。
- 内置固件，软件兼容CH341，可以直接使用CH341的VCP驱动程序。
- 支持5V电源电压和3.3V电源电压。
- CH340C/N/K/E及CH340B内置时钟，无需外部晶振，CH340B还内置EEPROM用于配置序列号等。
- 提供SOP-16、SOP-8和SSOP-20以及ESSOP-10、MSOP-10无铅封装，兼容RoHS。
封装
引脚定义
具体使用场景
- 实现单片机的串口与PC的通信。（TTL转USB）
- 上图是双供电方式下 MCU 单片机通过 TTL 串口连接 CH340 芯片实现 USB 通讯的参考电路。CH340 由 USB 总线供电 VBUS，MCU 使用另一电源 VDD，VDD 支持 5V、3.3V 甚至 2.5V、1.8V。
- 图中 MCU 的 RXD 引脚应该启用内部上拉电阻，如没有，则建议对 RXD 引脚外加 2KΩ～22KΩ的上拉电阻且接 MCU 的电源 VDD。
- 防 CH340 有电但 MCU 无电时的外灌。图中二极管 D6 和 D7 及 NMOS 管 Q5 用于防止双电源方式下CH340 通过 MCU 的 RXD 或 TXD 内部二极管向失电 MCU 产生电流倒灌的问题，D7 和 RTS/BOOT0#的连接是可选的。二极管 D6 针二极管；D7 针对 CH340 的 RTS 高电平通过 MCU 的 BOOT 内部二极管向 MCU 倒灌电流的情形；NMOS 管 Q5 针对 CH340 的 RXD 内部上拉电流通过 MCU 的 TXD 内部二极管向 MCU 倒灌电流的情形。防 CH340 无电但 MCU 有电时的内灌。
- CH340K 和批号末 3 位大于 B40 的 CH340C、CH340N、CH340E的 IO 都自动防对内倒灌，即 CH340 无电但 MCU 有电时不会产生倒灌电流。再加上 D6、D7 和 Q5 能防 止 CH340 向失电 MCU 外灌电流，所以上图能够实现完全的双向防倒灌。
- 对于其它批号或者型号的 CH340，需要另加防内灌电路。通常是一个 NMOS 管串联一个肖特基二极管，防双向倒灌。例如，在 Q5 的漏极 D 端串联肖特基二极管且其阳极端接 CH340 的 RXD，在 D6 与 CH340 之间串接 NMOS 管且其漏极接 D6、栅极接 CH340 的电源 VCC。
- 如果确定某个情形不会发生，则相应的 NMOS 管或者二极管可以去掉。例如部分型号 MCU 的 IO 支持防倒灌或支持 5VT，或者 MCU 有永久自备电源，不用担心 CH340 向 MCU 外灌电流，那么 D6、D7、Q5 均可以去掉并短路。 二极管优先用小功率的 Schottky 肖特基二极管 BAS70、BAT54，或 B0520 等。 NMOS 管优先用小功率、小电容的 NMOS 管 2SK3018、1012 等。
- 一般情况下，不建议 CH340 与 MCU 分开各自供电。如果确有必要，那么还可以选用 CH340K 或者有 VIO 电源引脚支持 I/O 独立供电的 USB 转串口芯片 CH343。
