Микросхема CH340G – преобразователь интерфейса USB в UART (мост USB-UART).
Удобный корпус SO-16. Маленький корпус с небольшим числом выводов и минимум внешних компонентов значительно облегчают применение микросхемы.
Микросхема CH340G:
- Поддерживает полную скорость спецификации USB 2.0.
- Требует минимум внешних компонентов. Только кварцевый резонатор и 4 конденсатора.
- Создает виртуальный последовательный порт, который эмулирует все функции реального COM порта.
- Позволяет использовать все существующие приложения для COM портов без изменения и доработок.
- Аппаратная часть поддерживает последовательный дуплексный интерфейс с внутренним буфером FIFO. Скорость обмена от 50 бит в сек, до 2 Мбит в сек.
- Поддерживает полный контроль сигналов управления передачей данных RTS, DTR, DCD, RI, DSR и CTS.
- При использовании внешних преобразователей уровней поддерживает интерфейсы RS23, RS422, RS485.
- Может работать с сигналами уровней 5 и 3,3 В.
- Конструктивно микросхема выполнена в корпусе SO-16.
| Вывод | Обозначение | Направление | Описание |
| 1 | GND | Питание | Общий провод (земля). Должен быть соединен с общим проводом шины USB. |
| 2 | TXD | Выход | TXD сигнал UART. |
| 3 | RXD | Вход | RXD сигнал UART. |
| 4 | V3 | Питание | Внутреннее опорное напряжение для USB интерфейса. При питании 3,3 В вывод должен быть соединен с Vcc. При напряжении питания 5 В, к нему необходимо подключить относительно земли блокировочный конденсатор емкостью 4,7 – 20 нФ. |
| 5 | UD+ | Аналог. | D+ сигнал USB. |
| 6 | UD- | Аналог. | D- сигнал USB. |
| 7 | XI | Вход | Вход кварцевого генератора. К нему подключается кварцевый резонатор и конденсатор. |
| 8 | XO | Выход | Выход кварцевого генератора. К нему подключается кварцевый резонатор и конденсатор. |
| 9 | CTS# | Вход | CTS сигнал UART. |
| 10 | DSR# | Вход | DSR сигнал UART. |
| 11 | RI# | Вход | RI сигнал UART. |
| 12 | DCD# | Вход | DCD сигнал UART. |
| 13 | DTR# | Выход | DTR сигнал UART. |
| 14 | RTS# | Выход | RTS сигнал UART. |
| 15 | R232 | Вход | Включение инверсии входа RXD. Активный уровень – высокий. Вход имеет внутренний резистор, подключенный к земле. |
| 16 | VCC | Питание | Питание. |
Предельно-допустимые параметры.
Превышение значений этих параметров может привести к выходу из строя микросхемы.
| Обозначение | Название | Минимальное значение | Максимальное значение | Единица измерения |
| Ta | Рабочая температура | - 40 | 85 | °C |
| Ts | Температура хранения | -40 | 125 | °C |
| Vcc | Напряжение питания (относительно вывода GND) | - 0,5 | 6,5 | В |
| Vid | Напряжение на цифровых выводах (относительно вывода GND) | - 0,5 | Vcc + 0,5 | В |
Параметры постоянного тока.
| Обозначение | Название | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. | |
| Vcc | Напряжение питания | Питание 5 В | 4,5 | 5 | 5,5 | В |
| Питание 3,3 В | 3,3 | 3,3 | 3,8 | В | ||
| Icc | Потребляемый ток | 12 | 30 | мА | ||
| Islp | Потребляемый ток в режиме сна | Питание 5 В | 150 | 200 | мкА | |
| Питание 3,3 В | 50 | 80 | мкА | |||
| Vil | Входное напряжение низкого уровня | - 0,5 | 0,7 | В | ||
| Vih | Входное напряжение высокого уровня | 2,0 | Vcc + 0,5 | В | ||
| Vol | Выходное напряжение низкого уровня | 0,5 | В | |||
| Voh | Выходное напряжение высокого уровня | Vcc – 0,5 | В | |||
| Iup | Ток внутренней подтяжки к питанию | 3 | 150 | 300 | мкА | |
| Idn | Ток внутренней подтяжки к земле | - 50 | - 150 | - 300 | мкА | |
| Vr | Напряжение сброса по питанию | 2,3 | 2,6 | 2,9 | В | |
Динамические характеристики.
| Обозначение | Название | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
| Fclk | Тактовая частота | 11,98 | 12 | 12,02 | мГц |
| Tpr | Время сброса по включению питания | 20 | 50 | мс |
Подключение микросхемы CH340G.
Микросхема CH340G содержит внутренние подтягивающие резисторы для шины USB и цепи подавления отраженного сигнала. Поэтому выводы UD+ и UD- должны быть подключены непосредственно к соответствующим сигналам USB (выводам разъема USB).
Микросхема имеет встроенную логику сброса по включению питания.
Для нормальной работы микросхемы необходимо сформировать на выводе XI сигнал частотой 12 мГц.
- Обычно это обеспечивается подключением кварцевого резонатора частотой 12 мГц между выводами XI и XO. Также необходимо подключить нагрузочные конденсаторы между этими выводами и землей. Формирование тактового сигнала при такой схеме включения обеспечивает внутренний генератор.
- Можно использовать внешнюю тактовую частоту. В этом случае тактовый сигнал необходимо подать на вывод XI, а вывод XO оставить неподключенным.
Микросхема поддерживает два напряжения питания: 5 В и 3, 3 В.
- При питании 5 В необходимо подключить блокировочный конденсатор емкостью 4,7-20 нФ между землей и выводом V3.
- В режиме питания 3,3 В вывод V3 должен быть соединен с выводом Vcc.
Конвертер CH340G поддерживает все сигналы управления передачей данных стандартного интерфейса RS233: CTS, DSR, RI, DCD, DTR, RTS. Программное обеспечение также поддерживает все эти сигналы.
С помощью вывода R232 можно включить инверсию сигнала RXD. Инверсия включается высоким уровнем на входе R232. Состояние сигнала запоминается при включении питания. Вход R232 имеет внутренний резистор, поэтому если в режиме инверсии RXD нет необходимости, то можно оставить вывод R232 неподключенным.
Режимы работы конвертера CH340G.
У микросхемы CH340G есть встроенный буфер типа FIFO.
CH340G поддерживает симплексный, полудуплексный и полнодуплексный асинхронные режимы обмена.
Микросхема поддерживает все стандартные режимы передачи данных:
- 1 стартовый бит и 5-8 битов данных;
- 1 или 2 стоповых битов;
- бит паритета с проверкой на четность или нечетность.
