串口,對于從事電子行業(yè)的朋友應該再也熟悉不過了,它是一種非常通用的設備通信的協議,大多數臺式機箱都有RS232-DB9的接口,而且還有多個USB接口。筆記本電腦通常只有3個USB口,而沒有DB9端口,如果想使用串口功能,只能使用USB-TTL模塊。
如果需要多個串口時,就要占用多個USB口,再加上鼠標、調試器等,PC提供的USB口就不夠用了。
本文分享幾種使用單USB口轉多路串口的方案,串口之間相互獨立,互不干擾。
1. CH9342單芯片實現雙串口
如果你最多只需要兩路串口,那么CH9342是個不錯的選擇,它是一款單路USB轉雙串口芯片,提供兩組全雙工的9線異步串口UART0/1,用于為計算機擴展異步串口,或者將普通的串口設備升級到USB總線。
應用電路:
評估板:
2. CH9344單芯片實現4路串口
如果兩路串口不夠用,不用擔心,我們還有4路串口芯片,CH9344是一款單路USB轉4串口控制芯片,提供4組全雙工的異步串口UART0/1/2/3,用于為計算機擴展異步串口,或者將普通的串口設備升級到USB總線。
外部只需要一個30M的晶體和少量的電容即可使用,支持波特率1200-7.8125Mbps,LQFP-48封裝。
應用電路:
評估板:
3. CH934X+CH438實現多串口
如果需要更多的串口,可以試試CH934X配合CH438的方式。CH943X是USB轉多串口控制芯片,主要負責處理USB接口所有數據傳輸,并通過并行接口操作CH438,實現多個串口數據的接收和發(fā)送。
安裝好驅動后,插入USB轉串口模塊,在電腦上會出現多個串口,這些串口操作方式上和電腦自帶的串口一模一樣,各個串口相互獨立,互不干擾。USB轉多串口應用圖如下:
N可以為2、4、8、16,波特率支持1200-921600bps,各個串口操作與電腦自帶硬件串口一模一樣,相互獨立,互不干擾。在官網上并沒有找到相關的應用資料,可能需要聯系廠家獲取資料。
4. GL850G + 串口芯片實現多路串口
有了4路串口芯片,如果你想要6路、8路、12路、16路串口芯片怎么辦呢?很簡單,只需要加一片USB Hub芯片即可。GL850G是一款USB 2.0 HUB芯片,市面上很多USB擴展器就是基于這款芯片的,它最多可以把1個USB口擴展為4個USB口。
為了支持串口功能,我們需要然后在擴展出的每個USB口上,再加一片USB-TTL芯片,串口芯片的選擇就多了,單路串口有國產CH340/CH341系列,國外的FT232,PL2303,CP2102等等,這幾款串口芯片的價格相差較大,最大支持的波特率也有區(qū)別,根據自己需要選擇。多路串口的有,2路串口的CH9342,4路串口的CH9344芯片。
如果你要實現多路串口,可以參考以下組合方案:
6路串口:GL850G + 3片CH9342
6路串口:GL850G + 1片CH9342 + 1片CH9344
8路串口:GL850G + 2片CH9344
這里分享一種基于GL850G的兩路串口擴展 + 1路USB的應用方案。GL850G最多支持擴展4路USB,我只使用了其中的3路,其中2路為串口,另外1路為母頭USB,可用于兩個模塊的級聯,或者用于連接調試器、鼠標鍵盤等USB設備。
成品圖
其中CH340E是MSOP-10封裝的,在CH340系列中是體積最小的了。另外沁恒最近又新出了SOP-8封裝的CH340N,只有8個引腳。
CH340系列
串口芯片選型
參考資料
可級聯的USB-UARTx2轉換器
http://st.avros.net/articles/usb_uartx2.html
沁恒微電子官網
http://www.wch.cn/products/category/1.html
總結
GL850G Hub芯片+串口芯片的應用方式比較靈活,可以在擴展串口的同時,擴展USB口。而CH9344應用電路比較簡單,只需要單芯片就可以實現4路串口。以上幾種方案選擇,要綜合考慮芯片價格、串口數量、波特率范圍等,當然,如果是自己DIY制作,用于平時調試使用,其實都無所謂了。
由于微信會對圖片進行壓縮,如果文中的原理圖看不清,可以關注我的公眾號:電子電路開發(fā)學習 (ID: mcu149),在后臺回復【多路串口】,獲取高清PDF文件和資料的下載鏈接。
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