CH340中文手册（一）
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USB转串口芯片CH340
中文手册 版本：1E http://wch.cn
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。
异步串口UART/RS232/IrDA红外SIR 计算机
USB 或者 CH340
其它 转接芯片
转换并口打印机为USB打印机 USB主机
2、特点
● 全速USB设备接口，兼容USB V2.0，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。 ● 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和SOP-16无铅封装，兼容RoHS。
3、封装
封装形式 SSOP-20 SSOP-20 SOP-16
塑体宽度 5.30mm 5.30mm 3.9mm
209mil 209mil 150mil
引脚间距 0.65mm 0.65mm 1.27mm
25mil 25mil 50mil
封装说明 超小型20脚贴片 超小型20脚贴片 标准的16脚贴片
订货型号 CH340T CH340R CH340G
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4、引脚
SSOP20 SOP16
引脚名称
引脚号 引脚号 19 16 VCC 8 1 GND 5 9 10 6 7 20 3 4 11 12 13 14 15 16 2 18 17 1
4 7 8 5 6 无 2 3 9 10 11 12 13 14 无 15 无 无
V3 XI XO UD+ UD- NOS# TXD RXD CTS# DSR# RI# DCD# DTR# RTS# ACT# R232 NC. IR# CKO NC.
类型 电源 电源
引脚说明 (括号中说明仅针对CH340R型号)
正电源输入端，需要外接0.1uF电源退耦电容
公共接地端，直接连到USB总线的地线 在3.3V电源电压时连接VCC 输入外部电源，
电源
在5V电源电压时外接容量为0.01uF退耦电容
输入 晶体振荡的输入端，需要外接晶体及振荡电容 输出 晶体振荡的反相输出端，需要外接晶体及振荡电容 USB信号 直接连到USB总线的D+数据线 USB信号 直接连到USB总线的D-数据线 输入 禁止USB设备挂起，低电平有效，内置上拉电阻 输出 串行数据输出(CH340R型号为反相输出) 输入 串行数据输入，内置可控的上拉和下拉电阻 输入 MODEM联络输入信号，清除发送，低(高)有效 输入 MODEM联络输入信号，数据装置就绪，低(高)有效 输入 MODEM联络输入信号，振铃指示，低(高)有效 输入 MODEM联络输入信号，载波检测，低(高)有效 输出 MODEM联络输出信号，数据终端就绪，低(高)有效 输出 MODEM联络输出信号，请求发送，低(高)有效 输出 USB配置完成状态输出，低电平有效 输入 辅助RS232使能，高电平有效，内置下拉电阻 空脚 CH340T：空脚，必须悬空
CH340R：串口模式设定输入，内置上拉电阻，
输入
低电平为SIR红外线串口，高电平为普通串口
输出 CH340T：时钟输出 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
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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 TA TS VCC VIO
参数说明 工作时的环境温度 储存时的环境温度
电源电压（VCC接电源，GND接地）
输入或者输出引脚上的电压
最小值 -40 -55 -0.5 -0.5
最大值 85 125 6.5 VCC+0.5
单位 ℃ ℃ V 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
V3引脚不连VCC引脚 4.5 5
VCC 电源电压
V3引脚连接VCC引脚 3.3 3.3
ICC 工作时总电源电流 12
VCC=5V 0.15
ISLP USB挂起时的总电源电流
VCC=3.3V 0.05
VIL 低电平输入电压 -0.5 VIH 高电平输入电压 2.0 VOL 低电平输出电压（4mA吸入电流）
高电平输出电压（3mA输出电流）
VOH VCC-0.5
（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 IDN 内置下拉电阻的输入端的输入电流 -50 -150 VR 电源上电复位的电压门限 2.3 2.6
最大值
5.3 3.8 30 0.2 0.08 0.7 VCC+0.5 0.5
300 -300 2.9
单位 V mA mA mA V V V V uA uA V
6.3. 时序参数（测试条件：TA=25℃，VCC=5V）
名称 FCLK TPR
参数说明
XI引脚的输入时钟信号的频率
电源上电的复位时间
最小值 11.98
典型值 12.00 20
最大值 12.02 50
单位 MHz mS
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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。
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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。
CH340 USB转串口IC 中文资料
