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隨著科技的不斷發(fā)展，串行通信已經(jīng)擺脫了早期傳輸速度慢的影響，并發(fā)展出類型不同的傳輸方式。目前無(wú)論是筆電還是臺(tái)式機(jī)，一般已經(jīng)不再配置DB9串行通信接口。但目前有一些傳統(tǒng)的單片機(jī)芯片如51系列是通過(guò)串口燒寫程序，這就給燒寫程序帶來(lái)了一定的困難。這里介紹一下利用CH340T串口—USB轉(zhuǎn)換芯片來(lái)完成USB燒寫程序的功能。為使介紹言之有物，現(xiàn)以銘為科技的SK100為例，解析其USB—串口轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)方式。 CH340T 是一個(gè)USB 總線的轉(zhuǎn)接芯片，實(shí)現(xiàn)USB 轉(zhuǎn)串口、USB 轉(zhuǎn)IrDA 紅外或者USB 轉(zhuǎn)打印口。在串口方式下，CH340T 提供常用的MODEM聯(lián)絡(luò)信號(hào)，用于為計(jì)算機(jī)擴(kuò)展異步串口，或者將普通的串口設(shè)備直接升級(jí)到USB 總線。該芯片有以下特點(diǎn)： 1. 全速USB 設(shè)備接口，兼容USB V2.0，外圍元器件只需要晶體和電容。 2. 仿真標(biāo)準(zhǔn)串口，用于升級(jí)原串口外圍設(shè)備，或者通過(guò)USB 增加額外串口。 3. 計(jì)算機(jī)端Windows 操作系統(tǒng)下的串口應(yīng)用程序完全兼容，無(wú)需修改。 4. 硬件全雙工串口，內(nèi)置收發(fā)緩沖區(qū)，支持通訊波特率50bps～2Mbps。 5. 支持常用的MODEM 聯(lián)絡(luò)信號(hào)RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。 6. 通過(guò)外加電平轉(zhuǎn)換器件，提供RS232、RS485、RS422 等接口。 7. 支持IrDA 規(guī)范SIR 紅外線通訊，支持波特率2400bps 到115200bps。 8. 軟件兼容CH341，可以直接使用CH341 的驅(qū)動(dòng)程序。 9. 支持5V 電源電壓和3.3V 電源電壓。 10. 提供SSOP-20 和SOP-16 無(wú)鉛封裝，兼容RoHS。 在SK100的系統(tǒng)中采用了STC的51系列單片機(jī)，該芯片程序燒錄簡(jiǎn)便，只需要使用串口通訊線即可實(shí)現(xiàn)。但目前大部分計(jì)算機(jī)主板已經(jīng)沒(méi)有了串口，為實(shí)現(xiàn)程序的燒錄，需將串口信號(hào)轉(zhuǎn)換為USB信號(hào)與計(jì)算機(jī)通信。圖1為USB與串口的轉(zhuǎn)換通信線路。 圖1 SK100 USB—串口轉(zhuǎn)換通信電路圖 在以上電路中，為了保護(hù)電腦的USB口，使用了500mA的自恢復(fù)保險(xiǎn)管F1。為了隔離USB和MCU的電源，使用了1N4001二極管D1和HT7533的LDO芯片U1。 CH340T的引腳電路設(shè)計(jì)方式解析： 1. 電源。 CH340 芯片支持5V 電源電壓或者3.3V電源電壓。當(dāng)使用5V 工作電壓時(shí)，CH340芯片的VCC引腳輸入外部5V 電源，并且V3 引腳應(yīng)該外接容量為4700pF 或者0.01uF 的電源退耦電容。當(dāng)使用3.3V工作電壓時(shí)，CH340芯片的V3引腳應(yīng)該與VCC引腳相連接，同時(shí)輸入外部的3.3V電源，并且與CH340芯片相連接的其它電路的工作電壓不能超過(guò)3.3V。VCC 電源的正電源輸入端，需要外接0.1uF 電源退耦電容。V3 電源在3.3V 電源電壓時(shí)連接VCC 輸入外部電源，在5V 電源電壓時(shí)外接容量為0.01uF 退耦電容。在SK100中采用了3.3v的供電電源，VCC與V3并接并退耦。 GND 為電源公共接地端，直接連到USB 總線的地線。 2. 晶振。 XI 、XO為晶體振蕩的輸入/出端，需要外接晶體及振蕩電容。根據(jù)CH340T手冊(cè)的要求，CH340T芯片正常工作時(shí)需要外部向XI引腳提供12MHz的時(shí)鐘信號(hào)。一般情況下，時(shí)鐘信號(hào)由CH340T內(nèi)置的反相器通過(guò)晶體穩(wěn)頻振蕩產(chǎn)生。外圍電路只需要在XI 和XO引腳之間連接一個(gè)12MHz的晶體，并且分別為XI 和XO 引腳對(duì)地連接振蕩電容。 3. 數(shù)據(jù)通信。 CH340T 自動(dòng)支持USB 設(shè)備掛起以節(jié)約功耗，NOS#引腳為低電平時(shí)將禁止USB 設(shè)備掛起。異步串口方式下CH340T 芯片的引腳包括：數(shù)據(jù)傳輸引腳、MODEM 聯(lián)絡(luò)信號(hào)引腳、輔助引腳。數(shù)據(jù)傳輸引腳包括：TXD引腳和RXD 引腳。串口輸入空閑時(shí)，RXD應(yīng)該為高電平，如果R232引腳為高電平啟用輔助RS232 功能，那么RXD引腳內(nèi)部自動(dòng)插入一個(gè)反相器，默認(rèn)為低電平。串口輸出空閑時(shí)，CH340T 芯片的TXD 為高電平。 UD+ USB信號(hào)，連到USB 總線的D+數(shù)據(jù)線；UD- USB信號(hào)，連到USB 總線的D-數(shù)據(jù)線。為增強(qiáng)抗干擾能力及保護(hù)USB通信口，通信腳分別并入22pf的電容及100歐姆的震蕩保護(hù)電路。 TXD/RXD：輸出/入串行數(shù)據(jù)，內(nèi)置可控的上拉和下拉電阻。 其余輔助引腳這里不再一一說(shuō)明。 注：銘為科技的SK100產(chǎn)品為供電子產(chǎn)品愛(ài)好者及研發(fā)人員學(xué)習(xí)參考用的實(shí)物產(chǎn)品，其產(chǎn)品功能為酒精測(cè)試。
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