CH340G - преобразователь USB - UART

CH340G

Микросхема CH340G - преобразователь интерфейсов USB - UART, выпускаемая китайской компанией WCH появилась на рынке сравнительно недавно, и очень быстро обрела широкую популярность. Из основных причин этого можно выделить:

  • низкую стоимость
  • хорошую поддержку основными операционными системами - Linux, Windows (XP, 7, 8, 10) и Mac OS X
  • работа с уровнями 3.3В и 5.0В
  • микросхема требует минимум дополнительных компонентов и имеет удобный для пайки корпус SOIC-16

В частности, эти преобразователи широко используются в китайских клонах ардуино.

CH340G создаёт виртуальный последовательный порт, эмулирующий все функции реального COM-порта (с полным контролем сигналов управления передачей данных - RTS, DTR, DCD, RI, DSR и CTS).

Микросхема поддерживает спецификацию USB 2.0. Скорость обмена по UART может быть в диапазоне от 50 бит/сек, до 2 Мбит/сек. Аппаратная часть поддерживает последовательный дуплексный интерфейс с внутренним буфером FIFO.

Схема включения

Микросхема требует минимум внешних компонентов - 4 конденсатора и кварцевый резонатор. Наличие внутренних подтягивающих резисторы для шины USB и цепей подавления отраженного сигнала позволяет подключать выводы UD+ и UD- непосредственно к соответствующим сигналам разъёма USB.

Схема включения очень проста (библиотеку для Eagle можно скачать в конце статьи):

Схема включения CH340G

Вывод V3 является выходом внутреннего источника опорного напряжения для USB интерфейса. При напряжении питания 3.3В он должен быть соединён с Vcc. При напряжении питания 5В, между ним и землёй подключается блокировочный конденсатор ёмкостью 4.7 – 20 нФ.

Вывод R232 является входом включения инверсии RXD. Высокий уровень на нём включает инверсию. Этот вход можно оставить неподключенным, т.к. он имеет внутренний резистор, подтягивающий его к земле.

Кстати, при использовании внешних преобразователей уровней можно получить поддержку интерфейсов RS23, RS422, RS485.

При работе микросхема может потреблять ток от 12мА до 30мА. В режиме сна потребление сокращается до 150-200мА при питании от 5В (и до 50мА - 80мА при питании от 3.3В).

Режимы работы

CH340G поддерживает симплексный, полудуплексный и полнодуплексный асинхронные режимы обмена.

Доступны все стандартные режимы передачи данных:

  • 1 стартовый бит и 5-8 битов данных
  • 1 или 2 стоп-битов
  • бит паритета с проверкой на чётность/нечётность

В таблице ниже приведены поддерживаемые скорости обмена. Зелёным цветом отмечены скорости, которые могут быть достигнуты на AVR-микроконтроллерах, работающих на частотах 8 МГц, 16 МГц и 20 МГц (отклонение частоты передачи при этом находится в допустимых границах).

Скорость обмена, бод 8 MHz 16 MHz 20 MHz
50 - - -
75 - - -
100 - - -
110 - - -
134.5 - -
150 - -
300 -
600
900
1 200
1 800
2 400
3 600
4 800
9 600
14 400
19 200
28 800
33 600
38 400
56 000
57 600 -
76 800 -
115 200 - -
128 000 - - -
153 600 -
230 400 - -
460 800 - - -
921 600 - - -
1500 000 - - -
2000 000 - - -

При этом ошибка временных параметров передатчика не превышает 0.3%, а допустимое отклонение временных характеристик для приёмника может составлять не менее 2%.

Файлы

DownloadБиблиотека для Eagle
Рейтинг: 
0
Голосов еще нет