Spis treści:
CH340 jest konwerterem umożliwiającym komunikację urządzeń przez port USB w celu przekonwertowania na protokół szeregowy w trybie pracy jako protokół szeregowy CH340 dostarczający wspólny sygnał modemu.
Najważniejsze cechy konwertera CH340
Konwerter CH340 zapewnia pełne wsparcie dla urządzeń USB, zgodne ze specyfikacją USB 2.0. Do działania potrzebuje jedynie zewnętrznego rezonatora kwarcowego oraz kondensatorów pod sprzęgających. Urządzenie emuluje standardowy interfejs szeregowy, umożliwiając komunikację z urządzeniami posiadającymi starszy interfejs komunikacyjny. Dodatkowo, umożliwia dodanie komunikacji przez port USB. Konwerter jest w pełni kompatybilny z systemem operacyjnym Windows. Transmisja danych odbywa się w pełnym dupleksie, automatycznie ustawiając bufor nadajnika. Obsługuje prędkości transmisji danych od 50 BPS do 2 Mbps. Wspiera popularne sygnały modemowe, takie jak RTS, DTR, DCD, DSR i CTS. Dodanie konwertera poziomów logicznych umożliwia współpracę z urządzeniami o interfejsach RS232, RS485, RS422 i innymi interfejsami szeregowymi. Konwerter obsługuje standard komunikacji IRDA oraz SIR, z prędkościami transmisji danych od 2400 do 115 200 BPS.
Kompatybilność oprogramowania obejmuje CH341, z możliwością korzystania ze sterowników do CH341. Możliwe jest zasilanie z źródła napięcia 5V lub 3,3V. Układ scalony znajduje się w obudowie SSOP-20.
Opis wyprowadzeń układu CH340
Układ CH340 ma następujące wyprowadzenia:
- NC – niepodłączone
- ACT# (OUT) – Wyjście ujemne fazy zegara (CH340T: stan wyjściowy po zakończeniu konfiguracji USB; aktywne w stanie niskim)
- TXD (OUT) – Wyjście danych szeregowych (odwrotne wyjście fazowe CH340R)
- RXD (IN) – Wejście danych szeregowych, ustawiony sterowany rezystor podciągający i podciągający opadający
- V3 (POWER) – Połączenia VCC z zewnętrznym zasilaniem 3,3V; podłączenie kondensatora odsprzęgającego 10nF dla zasilania 5V
- UD+ (USB signal) – Bezpośrednie połączenie z linią danych D+ magistrali USB, ustawia wewnętrzny rezystor podciągający
- UD- (USB signal) – Bezpośrednie połączenie z linią danych D- magistrali USB
- GND (POWER) – Wspólna masa, połączenie masy dla USB
- XI (IN) – Wejście oscylatora kwarcowego, podłączenie kwarcu i kondensatora oscylatora kwarcowego na zewnątrz
- XO (OUT) – Wyjście oscylatora kwarcowego, podłączenie kwarcu i kondensatora oscylatora kwarcowego na zewnątrz
- CTS# (IN) – Sygnał wejściowy łączności modemu, czyszczenie wysyłania, aktywny w stanie niskim
- DSR# (IN) – Sygnał wejściowy łączności modemu, gotowość sprzętu, aktywny w stanie niskim
- RI# (IN) – Sygnał wejściowy łączności modemu, oscylacja sygnału dzwonka, aktywny w stanie niskim (wysokim)
- DCD# (OUT) – Sygnał wejściowy łączności modemu, wykrywanie fali nośnej, aktywny w stanie niskim (wysokim)
- DTR# (OUT) – Sygnał wyjściowy łączności modemu, punkt końcowy danych jest gotowy, aktywny w stanie niskim (wysokim)
- RTS# (OUT) – Sygnał wyjściowy łączności modemu, żądanie wysłania, aktywny w stanie niskim (wysokim)
- IR# (IN) – CH340R: wejście ustawienia trybu interfejsu szeregowego, ustaw wewnętrzny rezystor podciągający, niski poziom to interfejs szeregowy podczerwieni SIR, wysoki poziom to standardowy interfejs szeregowy CKO
- R232 (IN) – Włącznik RS232, aktywny na wysokim poziomie, ustaw wewnętrzny rezystor podciągający
- VCC (POWER) – Pozytywne wejście zasilania, wymaga zewnętrznego kondensatora sprzęgającego 100nF
- NOS# (IN) – Zabrania wstrzymywania urządzenia USB, aktywne w stanie niskim, ustaw wewnętrzny rezystor podciągający
Opis funkcjonalny
CH340 posiada wbudowane rezystory podciągające przy złączu USB. Piny UD+ oraz UD- muszą być podłączone bezpośrednio do szyny USB. CH340 posiada również wbudowany obwód resetu, który aktywuje się przy każdym włączeniu napięcia zasilania. W trybie normalnym działania CH340 wymaga dostarczenia sygnału zegarowego o częstotliwości 12 MHz do pinu X1. Ogólnie sygnał zegarowy jest generowany przez przetwornicę, a konkretnie przez rezonator kwarcowy. Połączenie rezonatora kwarcowego 12 MHz pomiędzy X1 i X0 wymaga dodatkowych kondensatorów zapobiegających wzbudzaniu.
Zasilanie układu CH340
CH340 wymaga zasilania napięciem 5V lub 3,3V. Używając zasilania 5V, pin V3 musi być podłączony do masy poprzez kondensator sprzęgający o pojemności 4,7 mikrofarada lub 10 mikrofaradów. Natomiast przy zasilaniu 3,3V, pin V3 należy połączyć z pinem VCC i podłączyć do źródła zasilania 3,3V.
CH340 automatycznie wspiera zatrzymywanie transmisji danych w trybie bezczynności, przełączając się w tryb oszczędzania energii. Pin NOS# może zapobiec zawieszeniu transmisji danych zewnętrznego urządzenia USB w trybie asynchronicznym interfejsu szeregowego. CH340 wykorzystuje trzy wyprowadzenia transmisji danych: pin sygnałowy oraz pin asystujący. Piny transmisji danych obejmują TXD oraz RXD interfejsu UART. W stanie spoczynku interfejsu szeregowego, pin RXD musi być ustawiony w stan wysoki.
Jeśli RS232 jest w stanie wysokim, należy użyć funkcji pomocniczej RS232, a następnie INRXT uruchomi automatycznie inwerter wewnątrz. Domyślnie, stan niski będzie ustawieniem domyślnym, jeśli wyjście interfejsu będzie wolne. Piny XD w CH340 będą w stanie wysokim, a PIN TXD w stanie niskim. Sygnały modemu obejmują CTS#, DSR#, RI#, DCD#, oraz RTS#. Wszystkie te sygnały są sterowane przez aplikację komputerową, w której definiujemy funkcje poszczególnych pinów. Piny pomocnicze obejmują IR#, R232#, CKOH, CKL oraz ACT#. Kiedy IR# jest w stanie niskim, uruchamia interfejs szeregowy dla diody podczerwonej. R232# jest używany do sterowania funkcjami pomocniczymi interfejsu RS232. Kiedy R232# jest w stanie wysokim, pin RXD automatycznie ustawia wewnętrzny inwerter i fazę sygnału zegarowego na wyjściu z CKOH na CKL. ACTH jest urządzeniem USB odpowiedzialnym za konfigurację stanu końcowego wyjścia, na przykład do sprawdzenia gotowości adaptera diody podczerwonej USB do transmisji danych. W tym trybie, R232# oraz IR# są wykrywane jednorazowo po wznowieniu zasilania.
