一、CH340C 產(chǎn)品概述
CH340C 是由中國南京沁恒微電子有限公司（Nanjing QinHeng Electronics）推出的一種 USB 轉(zhuǎn)串口（UART）轉(zhuǎn)換芯片。作為 CH340 系列的成員之一，CH340C 具有體積小巧、功能全面、成本低廉等優(yōu)點，常見于各類單片機開發(fā)板、電子產(chǎn)品及嵌入式系統(tǒng)中。與早期的 CH340G 相比，CH340C 在封裝尺寸、電氣特性及系統(tǒng)兼容性方面都進行了改進和優(yōu)化，能夠更好地滿足現(xiàn)代消費類電子及工業(yè)設(shè)備對 USB 轉(zhuǎn)串口功能的需求。CH340C 支持 USB 2.0 全速（Full-Speed）模式（12Mbps），向下兼容 USB 1.1，并提供多種波特率配置，最高可實現(xiàn) 2Mbps 串口通信。該芯片在 Windows、Linux、macOS 等主流操作系統(tǒng)下均可通過標準驅(qū)動實現(xiàn)即插即用，開發(fā)者無需額外編寫驅(qū)動程序即可方便地在 PC 端與 MCU、FPGA、DSP、PLC 等外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換。本文將從 CH340C 的產(chǎn)品特性、封裝管腳、工作原理、硬件設(shè)計要點、軟件配置、調(diào)試與應(yīng)用案例等方面展開詳細介紹，以幫助讀者全面掌握 CH340C 的基礎(chǔ)知識和實際工程應(yīng)用方法。

二、CH340C 核心特性
CH340C 的主要特性可以從功能特性、電氣特性、封裝形式及軟件支持四個方面來概述。

• 功能特性

• 支持 USB 2.0 全速（Full-Speed，12Mbps）向下兼容 USB 1.1；

• 內(nèi)置 USB 協(xié)議控制邏輯及串口轉(zhuǎn)換控制模塊，可將 USB 信號轉(zhuǎn)換為 UART、IrDA 或并行接口；

• 支持多種通信模式，包括異步串口通信（UART 模式）、紅外通信（IrDA 模式）等；

• 串口最高支持 2Mbps 波特率，常用波特率（300bps~115200bps）均可穩(wěn)定工作；

• 內(nèi)置串口 FIFO 緩沖區(qū)，可有效降低主控 MCU 或 PC 端的中斷頻率，保證數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定；

• 支持串口硬件流控（RTS/CTS）及軟件流控（XON/XOFF），提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕?/span>

• 支持多種電源電壓范圍，I/O 電壓可選擇 3.3V 或 5V，方便與不同電平 MCU 無縫對接。

• 電氣特性

• 輸入電壓范圍：USB_VBUS 供電時為 +4.35V～5.25V；外部單獨供電時可為 +3.3V～5.5V；

• 輸出電壓：內(nèi)部穩(wěn)壓模塊可輸出 +3.3V（用于內(nèi)部邏輯和外部 I/O），I/O 強度可驅(qū)動常見 UART 電平；

• 功耗：典型工作電流小于 15mA（USB 總線供電模式下），芯片具備休眠模式，可降低功耗；

• ESD 抗干擾能力：USB 數(shù)據(jù)線 D+、D? 引腳對 4KV HBM（人體模型沖擊）具備抗擊能力，增強現(xiàn)場可靠性；

• 封裝：采用 SOT-23-6、SSOP-16、QFN-16 等多種封裝形式，滿足不同 PCB 空間和散熱需求。

• 封裝與引腳

• CH340C 常見封裝類型為 SSOP-16 和 QFN-16，管腳排列緊湊，面積約 4mm×4mm（QFN）；

• 主要引腳包括 USB_D+, USB_D-、VCC、GND、TXD、RXD、RTS、CTS、DTR、DSR、RI、DCD、CBUS0、CBUS1 等；

• 引腳功能及電氣屬性在后續(xù)章節(jié)中將做詳細表格說明。

• 軟件支持

• Windows 操作系統(tǒng)：從 Windows XP、Windows 7、Windows 8、Windows 10 到 Windows 11 均提供了官方或第三方驅(qū)動；

• Linux 操作系統(tǒng)：內(nèi)核自帶 ch341 驅(qū)動模塊，加載模塊后自動識別；可通過 modprobe ch341 進行手動加載；

• macOS 操作系統(tǒng)：提供 10.9 及以上版本的驅(qū)動包，安裝驅(qū)動后可在 /dev 下生成 /dev/tty.wchusbserial* 設(shè)備；

• 嵌入式系統(tǒng)：CH340C 支持標準 USB Host 或 USB OTG 接口的嵌入式平臺，可通過 libusb 等開源庫進行二次開發(fā)；

• 開發(fā)支持：官方提供了基于 Windows 應(yīng)用層的示例程序、串口調(diào)試助手、虛擬串口方案以及軟硬件參考設(shè)計文檔，方便開發(fā)者快速上手。

三、CH340C 的內(nèi)部架構(gòu)與工作原理
為了幫助讀者深入理解 CH340C，下面分模塊介紹其內(nèi)部架構(gòu)及工作過程。

• USB 協(xié)議控制模塊
  CH340C 內(nèi)部集成了 USB 協(xié)議控制器（USB PHY + USB Controller），能夠完成對 USB 總線狀態(tài)的監(jiān)測、枚舉請求回應(yīng)、數(shù)據(jù)包收發(fā)以及 USB 標準請求解析等功能。當設(shè)備插入主機（PC）后，USB 協(xié)議控制模塊會先完成枚舉過程：

1. 上電后復位：CH340C 的內(nèi)部復位電路檢測到 VBUS 電壓上升至合格值后觸發(fā)復位，初始化內(nèi)部寄存器及狀態(tài)機；

2. 連接檢測：通過 D+、D? 上的上拉電阻（1.5KΩ）向主機表明自身為全速設(shè)備；

3. 枚舉階段：主機會先分配地址（SET_ADDRESS 請求），然后主機讀取設(shè)備描述符（GET_DESCRIPTOR 請求）；CH340C 返回包含廠商 ID（VID = 0x1A86）、產(chǎn)品 ID（PID = 0x7523 或者 0x55d4 等不完全相同的 ID）、設(shè)備類信息（通信類 CDC）等信息；

4. 節(jié)點配置：主機發(fā)起 SET_CONFIGURATION 請求，將 CH340C 配置為工作狀態(tài)；USB 協(xié)議控制模塊將 USB 數(shù)據(jù)通道映射至后端串口轉(zhuǎn)換模塊。

• 串口轉(zhuǎn)換模塊
  在 USB 協(xié)議控制模塊之后，CH340C 內(nèi)部設(shè)置了一個串口轉(zhuǎn)換模塊，將 USB 的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為異步串行數(shù)據(jù)，或者將串行數(shù)據(jù)打包成 USB 數(shù)據(jù)包。這一模塊主要包括：

1. 串口寄存器與 FIFO 緩沖區(qū)：CH340C 內(nèi)部擁有雙向 64 字節(jié)的 FIFO 緩沖，使得數(shù)據(jù)在 USB 端與串口端之間不會因速度差異導致數(shù)據(jù)丟失；

2. 波特率生成器：通過內(nèi)部時鐘源（12MHz）和可編程分頻系數(shù)，支持從 300bps 到 2Mbps 的多種波特率；

3. 數(shù)據(jù)格式解析：支持 5 到 8 位數(shù)據(jù)位、1 或 2 位停止位、無校驗、奇校驗、偶校驗等通信格式；

4. 硬件流控邏輯：支持 RTS/CTS 硬件流控信號，當緩沖區(qū)將滿時，芯片可自動拉低 CTS 線告訴發(fā)送端暫停數(shù)據(jù)；

5. 狀態(tài)信號映射：DTR、DSR、RI、DCD、CTS、RTS、DTR 等傳統(tǒng)串口信號均可通過 CBUS 引腳或虛擬串口狀態(tài)位映射至 PC 端。

• 時鐘與電源管理
  CH340C 內(nèi)部包含一個 12MHz 晶振輸入或內(nèi)部振蕩器，可通過外部晶振提供更高精度時鐘。芯片內(nèi)部會將 USB 全速所需的 12MHz 時鐘信號分頻產(chǎn)生 48MHz 的 USB 時鐘，并通過 PLL 進行倍頻鎖相以保證信號穩(wěn)定性。與此同時，芯片集成了 LDO 穩(wěn)壓模塊，將 USB_VBUS（5V）或者 USB_VBUS 轉(zhuǎn)換為內(nèi)部邏輯所需的 3.3V 電壓。為了降低功耗，CH340C 在主機喚醒或系統(tǒng)空閑時可以進入低功耗模式，僅保留喚醒檢測功能。當主機發(fā)出 Resume 信號或外部 UART 接收數(shù)據(jù)時，芯片會自動喚醒。

四、CH340C 引腳功能詳解
本節(jié)對 CH340C 常見的 SSOP-16 或 QFN-16 封裝的各引腳功能、電氣屬性及典型外接方式進行說明。以下以 SSOP-16 封裝為例，QFN-16 管腳定義基本相同，僅封裝尺寸與熱沉焊盤不同。

CH340C SSOP-16 引腳排列圖示：（從頂部視角看，1 號腳在左上角，逆時針排列至 16 號腳）

         _____________
    VBUS|1         16|VCC
     D? |2         15|TXD
     D+ |3         14|RXD
    GND |4         13|RTS
    V3  |5         12|CTS
  CBUS0 |6         11|DTR
  CBUS1 |7         10|DSR
  CBUS2 |8          9|GND
         -----------

• 1 號腳 VBUS
  功能：USB 總線電源輸入腳。連接至 USB 接口的 +5V（VBUS），為內(nèi)部 LDO 穩(wěn)壓器提供輸入電壓；
  電氣特性：可承受 +4.35V～5.25V；內(nèi)置啟動電壓監(jiān)測電路，當 VBUS 電壓上升到約 4.35V 時芯片復位并開始枚舉流程；

• 2 號腳 D?（USB D?）
  功能：USB 差分數(shù)據(jù)負極；
  外部要求：需連接至 USB 接口的 D? 線，并在芯片內(nèi)部或外部加上 22Ω 差分阻抗匹配電阻，保證信號完整性；

• 3 號腳 D+（USB D+）
  功能：USB 差分數(shù)據(jù)正極；內(nèi)置 1.5KΩ 上拉電阻，向主機表明設(shè)備為全速（FS）設(shè)備；
  外部要求：需連接至 USB 接口的 D+ 線，外部加 22Ω 差分匹配電阻；

• 4 號腳 GND
  功能：地線，接系統(tǒng)地；為芯片提供返回電流路徑，必須與系統(tǒng)地（PCB 地平面）良好連接；

• 5 號腳 V3（3.3V 輸出）
  功能：內(nèi)部 LDO 穩(wěn)壓模塊輸出 +3.3V，可為部分外圍電路提供電源（建議最大輸出能力不超過 50mA）；
  外部要求：如需要使用此腳為外部 MCU 提供 3.3V，需要在 V3 引腳與地之間并聯(lián) 1μF 陶瓷電容做去耦；

• 6 號腳 CBUS0、7 號腳 CBUS1、8 號腳 CBUS2
  功能：可配置的多功能管腳（Configurable BUX），在不同工作模式下可被映射為串口狀態(tài)信號（DTR、DSR、RI、DCD）或 GPIO；
  外部要求：如果不使用這些 CBUS 引腳的功能，可將它們懸空；如需使用，應(yīng)通過軟件或 EEPROM 配置工具設(shè)置對應(yīng)狀態(tài)；

• 9 號腳 GND
  功能：地線，與 4 號腳共用；

• 10 號腳 DSR（Data Set Ready）
  功能：串口 DSR 信號輸入或輸出，通過 CBUS 管腳映射；
  外部要求：如需使用 DSR 功能，可連接至外部設(shè)備的 DTR 或 CTS 等，用于實現(xiàn)硬件流控；

• 11 號腳 DTR（Data Terminal Ready）
  功能：串口 DTR 信號輸出，通過 CBUS 管腳映射；
  外部要求：可用于通知外部設(shè)備 CTS 線狀態(tài)，若不使用可懸空；

• 12 號腳 CTS（Clear To Send）
  功能：串口 CTS 硬件流控信號輸入；當 RTS=0 且 CTS=1 時，串口可以發(fā)送數(shù)據(jù)；
  外部要求：如需使用硬件流控功能，需連接至外部設(shè)備的 RTS 引腳；

• 13 號腳 RTS（Request To Send）
  功能：串口 RTS 硬件流控信號輸出；當 RTS=0 時表示可以發(fā)送數(shù)據(jù)；
  外部要求：如需使用需連接至外部設(shè)備的 CTS；

• 14 號腳 RXD（UART RX）
  功能：串口數(shù)據(jù)接收腳（TTL 電平）；由 PC 端通過 USB 發(fā)送的數(shù)據(jù)最終輸出到此腳；
  電平特性：在 3.3V 或 5V I/O 模式下，RXD 可接收相應(yīng)電壓范圍的信號；

• 15 號腳 TXD（UART TX）
  功能：串口數(shù)據(jù)發(fā)送腳（TTL 電平）；接收外部設(shè)備的串口數(shù)據(jù)并通過 USB 發(fā)送至 PC；
  電平特性：同 RXD；

• 16 號腳 VCC
  功能：內(nèi)部邏輯電源輸入腳，可連接至外部 +3.3V～+5.5V 供電；選擇與 VBUS 分開供電時需將 VCC 連接至外部電源并確保電源穩(wěn)定；
  外部要求：若僅使用 USB 總線供電，可將 VCC 與 VBUS 連通，并在 VCC 與 GND 之間并聯(lián) 1μF~4.7μF 陶瓷去耦電容；

五、CH340C 硬件設(shè)計要點
在實際 PCB 設(shè)計中，合理安排 CH340C 的外圍元件及走線對確保 USB 信號質(zhì)量、串口通信穩(wěn)定性以及電磁兼容性能至關(guān)重要。以下分為供電電路設(shè)計、USB 接口設(shè)計、串口接口設(shè)計、ESD 保護、電路布局與走線等方面進行詳細說明。

• 供電電路設(shè)計

• USB 供電模式：將 VCC 與 VBUS 通過直接連線或電感/濾波電路連接，此時芯片由 USB 總線直接提供 5V 輸入；內(nèi)部 LDO 將 5V 降壓為 3.3V 供給數(shù)字電路；

• 外部供電模式：若系統(tǒng)需求較大電流或需與外部 MCU 共享單一電源時，可將 VCC 接到外部 +3.3V~+5.5V 直流電源，將 VBUS 僅用于 USB 檢測，此時需要在 VBUS 與 VCC 之間加二極管隔離。

1. 供電模式選擇：CH340C 支持兩種供電模式：

2. 去耦電容：在 VBUS 或 VCC 與 GND 之間應(yīng)并聯(lián)一只 1μF~4.7μF 低等效串聯(lián)電阻（ESR）陶瓷電容，以及一只 0.1μF 陶瓷電容。V3 輸出腳與 GND 之間也需并聯(lián) 1μF 陶瓷電容，以穩(wěn)定內(nèi)部 LDO 輸出；

3. 電源濾波：為提高抗干擾能力，可在 VBUS 或 VCC 輸入端加入鐵氧體磁珠或共模電感，對電源進行濾波。

• USB 接口設(shè)計

1. 差分匹配電阻：在 D+、D? 線上各串聯(lián)一只 22Ω±5% 串聯(lián)電阻，以匹配 USB 線路特征阻抗，減少信號反射；

2. VBUS 復位電路：CH340C 內(nèi)部集成 VBUS 檢測，不需要外部復位電路；但若需更嚴格控制復位時序，可在 VBUS 與 RESET 引腳之間外接一個 10kΩ 下拉電阻，確保上電時芯片復位；

3. ESD 保護：為保證產(chǎn)品的可靠性，需在 USB 接口 D+、D?、VBUS 上加裝 TVS 二極管，承受 ±15kV 空氣放電或 ±8kV 接觸放電；同時，可在差分線上加裝小功率二極管串聯(lián)保護或防浪涌電阻；

4. USB 插座選型與布局：USB-B 型或 Micro-USB/Type-C 插座應(yīng)盡量靠近 PCB 邊緣，保證差分對走線長度最短，并與接地之間留足空間；差分線走線要求成對走線且等長，避免交叉與急轉(zhuǎn)彎；

• 串口接口設(shè)計

1. TTL 電平與電平轉(zhuǎn)換：CH340C 本身提供 TTL 3.3V 或者 5V 電平的 TXD、RXD 引腳，若與 RS232 等更高電平接口連接時，需要結(jié)合 MAX232 或其他電平轉(zhuǎn)換芯片進行轉(zhuǎn)換；

2. 硬件流控：如需啟用 RTS/CTS 硬件流控功能，應(yīng)在 RTS、CTS 引腳分別加上 10kΩ 上拉或下拉電阻，根據(jù)實際互聯(lián)邏輯設(shè)計；

3. 串口濾波：為了防止外部干擾，可在 TXD、RXD 與 MCU/外設(shè)接口之間并聯(lián) 100Ω～1kΩ 串聯(lián)電阻，配合 10pF~100pF 旁路電容進行簡單的 RC 濾波；

4. 狀態(tài)信號映射：若需使用 DTR、DSR、RI、DCD 等信號，在 CBUS0~CBUS2 管腳上安裝跳線或焊盤，以便后續(xù)通過軟件或 EEPROM 配置將 CBUS 引腳映射到所需功能。

• PCB 布局與走線

1. 差分對走線：USB D+、D? 兩根線應(yīng)做差分對走線，走線寬度、間距需保證差分阻抗約 90Ω~95Ω；盡量避免與其他數(shù)字信號線平行耦合，減少 EMI 干擾；

2. 地平面處理：在 USB 接口和 CH340C 芯片處應(yīng)有完整的地平面層，避免信號層和地層泄漏，保持 PCB 多層板時地層連續(xù)；

3. 信號線最短：CH340C 與 USB 接口之間的距離應(yīng)盡可能短，一般不超過 20mm；用于串口通信的 TXD、RXD、RTS、CTS 等引腳盡量靠近 MCU 或外設(shè)減小走線長度；

4. 去耦電容布局：VCC、V3、VBUS 引腳附近應(yīng)放置相應(yīng)的去耦電容，盡量靠近引腳焊盤，以減少寄生電感；

5. 分區(qū)布局：將 USB 接口、CH340C、串口接口區(qū)分區(qū)擺放，保證電源去耦、差分對走線的規(guī)則性與連續(xù)性；避免信號線經(jīng)過敏感模擬電路或高頻開關(guān)電路區(qū)域；

六、CH340C 常見寄存器與 EEPROM 配置
雖然 CH340C 的大部分寄存器配置在芯片內(nèi)部固化，但仍提供了部分可配置選項用于定制化功能擴展，主要包括 CBUS 引腳映射、Vendor ID/PID 修改、載入啟動參數(shù)等，這些配置可通過外部 EEPROM 或者軟件驅(qū)動下發(fā)完成。

• 內(nèi)部寄存器訪問流程
  CH340C 通過 USB 控制傳輸（Control Transfer）的方式來訪問內(nèi)部寄存器。主機發(fā)送特定的 USB 請求（Vendor-Specific Request），CH340C 接收到后會將數(shù)據(jù)寫入或讀取特定的寄存器。常見請求包括：

1. 讀寄存器（GET_REPORT、GET_DESCRIPTOR）；

2. 寫寄存器（SET_REPORT、SET_DESCRIPTOR）；

3. 控制 CBUS 引腳行為：通過 SET_LINE_CODING 請求可設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗?zāi)Ｊ剑?/span>

4. 讀取狀態(tài)：主機可通過 GET_LINE_STATUS 查詢 CTS、DSR、RI、DCD 等狀態(tài)信號；

5. EEPROM 讀寫：當 CH340C 與外部串行 EEPROM 連接時，可通過特定命令將配置寫入或擦除。

• 外部 EEPROM 配置

• VID/PID 自定義：適用于需要使用自有驅(qū)動或隱藏原廠 VID 信息的場景；

• CBUS 引腳狀態(tài)：可配置 CBUS0、CBUS1、CBUS2 分別映射為 DTR、DSR、RI、DCD 等狀態(tài)；

• LED 指示控制：通過 CBUS 引腳與外部 LED 連接，可在數(shù)據(jù)傳輸、枚舉狀態(tài)等時實現(xiàn)指示燈閃爍；

• USB 喚醒功能：設(shè)置是否允許 D+ 上的遠程喚醒信號；

1. 支持型號：CH340C 通常支持 AT24C02、AT24C04 等串行 I2C EEPROM，用于存儲自定義的 VID、PID、CBUS 引腳映射表以及其他用戶參數(shù)；

2. 連接方式：SCL、SDA 引腳可從 CH340C 的 CBUS 管腳或?qū)Ｓ?I2C 管腳映射而來，外接 pull-up 電阻（4.7kΩ～10kΩ）；

3. 配置流程：
   a. 使用官方提供的工具或自行編寫 I2C 主控程序，通過 USB 給 CH340C 下發(fā)寫 EEPROM 命令；
   b. CH340C 將參數(shù)寫入 EEPROM，對下次上電列為新的 VID、PID 或 CBUS 配置；
   c. 重啟 CH340C 后，芯片從 EEPROM 中加載配置，按新參數(shù)工作；

4. 常見配置項：

七、CH340C 驅(qū)動與軟件配置
在 PC 端，CH340C 需要加載相應(yīng)的驅(qū)動后才能被識別為虛擬串口（COM 口）。不同操作系統(tǒng)下的驅(qū)動安裝與使用略有差異。

• Windows 系統(tǒng)驅(qū)動安裝

• 在 Windows 10 及以上版本下，若驅(qū)動版本過老，可能會出現(xiàn)兼容性問題，建議使用官方最新驅(qū)動；

• 某些筆記本自帶的 USB-C 擴展塢可能存在供電不足或兼容性問題，導致 CH340C 頻繁斷開；遇到此類問題可嘗試更換 USB 口或加裝外部供電；

1. 驅(qū)動包獲?。嚎蓮那吆阄⒐倬W(wǎng)下載最新版驅(qū)動，或者在第三方網(wǎng)站獲??；常見驅(qū)動版本包括：v3.5.2025、v3.5.2020 等；

2. 安裝方式：
   a. 將 CH340C 設(shè)備插入 Windows 電腦的 USB 接口；系統(tǒng)會提示“安裝設(shè)備驅(qū)動程序”；
   b. 如果電腦聯(lián)網(wǎng)，Windows Update 會自動搜索并安裝通用 ch341 驅(qū)動；若無法自動安裝，可手動點“瀏覽此計算機以查找驅(qū)動程序”，定位到下載的驅(qū)動包目錄，進行手動安裝；
   c. 安裝完成后，在設(shè)備管理器（Device Manager）的“端口（COM & LPT）”欄目下會出現(xiàn)“USB-SERIAL CH340”或類似名稱，分配一個 COM 端口號（如 COM3）；

3. 驅(qū)動配置：可通過在設(shè)備管理器中右鍵 CH340 設(shè)備-屬性-端口設(shè)置，設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位；如果需要硬件流控，還可在“高級”配置中啟用 RTS/CTS 硬件流控；

4. 注意事項：

• Linux 系統(tǒng)驅(qū)動使用

1. 內(nèi)核支持：自 Linux 2.6.24 版本開始，內(nèi)核已集成 ch341 驅(qū)動模塊（ch341.ko）；插入 CH340C 后系統(tǒng)會自動掛載；

2. 驅(qū)動加載：若未加載可手動運行 modprobe ch341；

3. 設(shè)備節(jié)點：驅(qū)動加載后會在 /dev 目錄下生成 /dev/ttyUSB0、/dev/ttyUSB1 等設(shè)備文件，可通過 ls /dev/ttyUSB* 查看；

4. 權(quán)限設(shè)置：默認 /dev/ttyUSB* 歸屬 root:tty 或 root:dialout 組，可通過 sudo usermod -a -G dialout <用戶名> 將當前用戶加入 dialout 組，重啟后即可無需 sudo 訪問串口；

5. 串口調(diào)試：使用 minicom、screen、picocom 等終端工具進行串口通信調(diào)試；如需硬件流控支持，需要在工具啟動時添加相應(yīng)參數(shù)（如 minicom -b 115200 -D /dev/ttyUSB0 -o -c on -h on）；

• macOS 系統(tǒng)驅(qū)動安裝

1. 驅(qū)動包獲?。嚎蓮那吆阄⒐倬W(wǎng)下載對應(yīng) macOS 版本驅(qū)動（通常支持 10.9—11.x）；

2. 安裝流程：雙擊 .pkg 安裝包，按照提示安裝完成后需重啟系統(tǒng)使 kext 生效；

3. 驅(qū)動加載：安裝后系統(tǒng)會自動加載驅(qū)動，插入 CH340C 設(shè)備后，可通過 ls /dev/tty.wchusbserial* 確認設(shè)備；

4. 注意事項：在 macOS Catalina（10.15）及以上系統(tǒng)中，需在“系統(tǒng)偏好設(shè)置—安全性與隱私”中點擊“允許”以信任驅(qū)動程序；否則會出現(xiàn)“系統(tǒng)擴展被阻止”提示，導致驅(qū)動無法加載。

• 嵌入式平臺二次開發(fā)

1. USB Host 控制器：在基于 STM32、NXP、TI Sitara 等 MCU 的嵌入式主機平臺上，通過 USB Host 接口與 CH340C 通信；一般可使用 STM32CubeMX 生成 USBH_CDC 或者 USB_USER 類庫；

2. libusb 支持：在 Linux 嵌入式系統(tǒng)（如樹莓派、BeagleBone）上，可直接使用內(nèi)核 ch341 驅(qū)動，并通過 libusb 或 termios 進行高級控制；也可以繞過內(nèi)核驅(qū)動，通過 libusb 進行設(shè)備底層讀寫；

3. 驅(qū)動移植：在一些輕量級實時操作系統(tǒng)（FreeRTOS、RT-Thread）下，可參考開源項目移植 CH340C 的 USB Host 驅(qū)動，完成串口通信接口的封裝；

八、常見應(yīng)用場景與案例分析
CH340C 由于其低成本、高可靠性及易于使用的特點，被廣泛應(yīng)用于以下典型場景中：

• 單片機（MCU）開發(fā)板

1. Arduino 克隆板：許多第三方 Arduino 板（如 Arduino Nano、Arduino Pro Mini 克隆版）使用 CH340C 代替原版 FT232R，將 USB 轉(zhuǎn)串口功能集成在板上，簡化了外部 USB 轉(zhuǎn)串口模塊的使用；

2. STM32 開發(fā)板：部分 STM32 入門級開發(fā)板（如 STM32F103C8T6 最小系統(tǒng)板）集成 CH340C，方便用戶通過 USB 直接下載程序，并進行串口調(diào)試；

3. ESP8266/ESP32 模塊：某些 ESP8266/ESP32 開發(fā)板也會集成 CH340C，實現(xiàn)固件燒錄及串口通信；

• 消費電子產(chǎn)品

1. 路由器、NAS 固件升級：某些低成本路由器在調(diào)試固件或救磚時，會在主板上集成 CH340C，通過串口接口與主控 SOC 通信，實現(xiàn)固件下載；

2. 嵌入式串口設(shè)備：如智能工控終端、樓宇自控模塊等，需要通過 USB 與 PC 或上位系統(tǒng)通信，也可集成 CH340C 作為 USB 轉(zhuǎn)串口橋梁；

• 工業(yè)控制與自動化

1. PLC 調(diào)試接口：部分小型 PLC 或可編程恒溫器，通過 CH340C 將設(shè)備串口映射為 USB 端口，便于工程師在 PC 端進行參數(shù)配置與在線調(diào)試；

2. 數(shù)采模塊：數(shù)據(jù)采集模塊（DAQ）常常需要將 RS232/RS485 信號轉(zhuǎn)為 USB，與工業(yè) PC 通信，CH340C 可通過配合電平轉(zhuǎn)換芯片（MAX232、MAX485）完成此功能；

• 醫(yī)療設(shè)備
  在一些需要實時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控的醫(yī)療設(shè)備（如血糖儀、血壓計、便攜式心電圖機）中，CH340C 可將內(nèi)部 MCU 產(chǎn)生的串口數(shù)據(jù)通過 USB 傳輸至 PC 端軟件，方便醫(yī)療人員進行數(shù)據(jù)存儲和分析；

• 3D 打印機與數(shù)控設(shè)備

1. 3D 打印控制板：諸多國產(chǎn)或開源 3D 打印控制板（如基于 Arduino Mega2560 的 MKS 系列）使用 CH340C 作為 USB 燒錄與通信接口；

2. 數(shù)控雕刻機：DIY 數(shù)控雕刻機主控板集成 CH340C，將 G-code 數(shù)據(jù)從電腦傳輸?shù)娇刂瓢?，完?CNC 運動控制；

九、驅(qū)動安裝與調(diào)試遇到的常見問題及解決方案
盡管 CH340C 在應(yīng)用中已非常成熟，但仍會遇到一些常見問題。下面總結(jié)一些典型問題及解決思路。

• Windows 下設(shè)備無法識別或驅(qū)動安裝失敗

• 下載并安裝最新的 CH340 驅(qū)動程序，注意選擇符合系統(tǒng)位數(shù)（32-bit 或 64-bit）及內(nèi)核版本的驅(qū)動；

• 更換 USB 線纜或直接插到主板后置 USB 接口，避免擴展塢供電不足；

• 在“設(shè)備管理器”中右鍵驅(qū)動項，點“更新驅(qū)動程序”，并選擇“從計算機的設(shè)備驅(qū)動列表中選擇”，手動指定驅(qū)動；

• 在 Windows 安全策略中允許加載未簽名驅(qū)動（Windows 10 及以上版本需在“恢復”選項中禁用強制驅(qū)動簽名）；

• 檢查 BIOS 或主板設(shè)置，確保 USB 端口已啟用且未被禁用；

• 驅(qū)動版本與系統(tǒng)不匹配；

• USB 口供電不足或線纜質(zhì)量不佳；

• 系統(tǒng)對驅(qū)動不信任，阻止加載；

1. 問題表現(xiàn)：插入 CH340C 設(shè)備后，在設(shè)備管理器中仍提示“未知設(shè)備”或帶黃色感嘆號，COM 口未生成；

2. 可能原因：

3. 解決方案：

• 串口數(shù)據(jù)收發(fā)異常、亂碼嚴重

• 確保 PC 端串口調(diào)試工具中的波特率、數(shù)據(jù)位（常為 8 位）、停止位（1 位）、校驗位（無校驗）與外部 MCU 端保持一致；

• 如果傳輸大量數(shù)據(jù)，可啟用硬件流控（RTS/CTS），在 CH340C 驅(qū)動高級設(shè)置中勾選“硬件流控制”；

• 優(yōu)化 PCB 設(shè)計，縮短差分線長度并確認接地良好；

• 在驅(qū)動程序中調(diào)整串口緩沖區(qū)大小，或者使用定時器與 DMA 機制降低中斷負載；

• 波特率設(shè)置不一致，導致數(shù)據(jù)采樣率錯誤；

• 數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位設(shè)置不匹配，數(shù)據(jù)幀格式解析錯誤；

• 串口緩沖區(qū)溢出，丟失部分數(shù)據(jù)；

• USB 線長度過長導致信號衰減或干擾；

1. 問題表現(xiàn)：通過串口工具（如 SScom、PuTTY、XShell 等）發(fā)送數(shù)據(jù)時，接收端出現(xiàn)亂碼或丟包；

2. 可能原因：

3. 解決方案：

• Linux 下 /dev/ttyUSB* 串口權(quán)限問題

• 將當前用戶添加到 dialout 組：sudo usermod -aG dialout <用戶名>；然后注銷并重新登錄；

• 手動修改設(shè)備節(jié)點權(quán)限：sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0；但該方式為臨時調(diào)整，重啟后會恢復；

1. 問題表現(xiàn)：以普通用戶身份運行串口調(diào)試工具（如 minicom）時提示“打開 /dev/ttyUSB0 權(quán)限不足”；

2. 可能原因：Linux 內(nèi)核分配的設(shè)備節(jié)點歸屬 root:tty 或 root:dialout，普通用戶沒有讀寫權(quán)限；

3. 解決方案：

• macOS 驅(qū)動無法加載或設(shè)備卡死

• 在“系統(tǒng)設(shè)置—隱私與安全—安全與隱私”中找到“仍然被阻止的軟件”提示，點擊“允許”；

• 如果提示需要關(guān)閉 SIP（系統(tǒng)完整性保護），可在 Recovery 模式下通過終端運行 csrutil disable；完成后重啟并重新安裝驅(qū)動，安裝后建議重新開啟 SIP：csrutil enable；

• 更換高質(zhì)量的 USB-C 轉(zhuǎn)接頭，或者使用官方推薦的 Type-A 轉(zhuǎn)接線；

• 驅(qū)動未被 macOS 認可信任，被系統(tǒng)阻止加載；

• macOS  Sonoma 及以后版本對內(nèi)核擴展（Kext）限制更嚴格，需通過系統(tǒng)設(shè)置授權(quán)；

• USB-C 轉(zhuǎn)接頭質(zhì)量過差，導致電壓不足；

1. 問題表現(xiàn)：安裝驅(qū)動后重啟，依然無法在 /dev 下看到 wchusbserial 設(shè)備；或者插入設(shè)備后無法訪問，卡在初始化狀態(tài)；

2. 可能原因：

3. 解決方案：

十、CH340C 系統(tǒng)級應(yīng)用示例
為了更直觀地了解 CH340C 的實際應(yīng)用，下面給出兩個典型的系統(tǒng)應(yīng)用示例，并對關(guān)鍵電路設(shè)計與軟件流程做簡單說明。

• 示例一：基于 STM32 與 CH340C 的串口下載與調(diào)試系統(tǒng)

• 在 STM32 端：使用 STM32CubeMX 生成基于 USART1 的引導加載程序（Bootloader）或應(yīng)用程序，通過 System Workbench for STM32 (SW4STM32) 或 Keil 將程序下載至 Flash；在應(yīng)用層通過 HAL 庫或 LL 庫初始化 USART1，并設(shè)置波特率為 115200、8N1、無硬件流控；

• 在 PC 端：安裝 CH340C 驅(qū)動后，通過串口調(diào)試工具（如串口調(diào)試助手、PuTTY）連接到對應(yīng) COM 端口，波特率與 MCU 保持一致；可發(fā)送調(diào)試命令或查看 MCU 通過 printf() 輸出的調(diào)試信息；

• 流程示例：
  a. CH340C 插入 PC，系統(tǒng)識別虛擬 COM3；
  b. 在 STM32 上電后，通過 Bootloader 判斷是否接收到跳轉(zhuǎn)應(yīng)用命令；若收到則跳轉(zhuǎn)至主程序；
  c. 主程序初始化 USART1，并在用戶按鍵觸發(fā)時輸出“Hello, CH340C!”；
  d. 在 PC 端觀察串口調(diào)試工具可正常接收到字符串；

• 選擇 CH340C SSOP-16 封裝，與 STM32 主控芯片共用 +5V 電源；

• 將 CH340C 的 TXD 接至 STM32 的 PA10（USART1_RX），RXD 接至 PA9（USART1_TX）；為了保證電平兼容，STM32 I/O 設(shè)置為推挽輸出（或復用模式）；

• 如果需要硬件流控，可將 CH340C 的 RTS、CTS 分別連接到 STM32 的 PA12、PA11（可選 MODEM 管腳）；在 PCB 上為這兩條線預留濾波電阻和去耦電容；

• USB 端口：使用 Micro-USB B 型母座，將 D+、D? 通過 22Ω 匹配電阻連接到 CH340C 的 2、3 號腳；VBUS 通過 10kΩ 下拉或直接連接至 VCC；在 D+、D? 引腳旁并聯(lián) 0.1μF~0.47μF 電容做 EMI 濾波；

• VCC 與 GND 去耦：在 CH340C VCC 與 GND 之間放置 1μF 和 0.1μF 陶瓷電容；V3（3.3V 輸出）與 GND 之間并聯(lián) 1μF 電容，用于為 STM32 的某些外設(shè)供電（如 LED 指示燈）；

• ESD 保護：在 D+、D? 線上并聯(lián) TVS 二極管，承受 ±15kV 空放；

1. 硬件電路設(shè)計：

2. 軟件流程：

• 示例二：基于樹莓派 Linux 系統(tǒng)的串口轉(zhuǎn)接模塊

• 樹莓派系統(tǒng)啟動后，插入該轉(zhuǎn)接板，通過命令 lsusb 可看到 ID 為 1a86:7523 的設(shè)備，隨后系統(tǒng)會自動加載 ch341 模塊，成功創(chuàng)建 /dev/ttyUSB0；

• 在用戶空間使用 python3 的 pyserial 庫進行串口通信：

  python復制編輯import serial
  ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600, timeout=1)
  ser.write(b'GET_STATUS
  ')
  response = ser.readline()print(response.decode('ascii'))
  ser.close()
  

• 配置串口權(quán)限：如果出現(xiàn)權(quán)限拒絕，可執(zhí)行 sudo usermod -aG dialout pi 將 pi 用戶加入 dialout 組，或者直接使用 sudo 運行 python 腳本；

• 在高級應(yīng)用中，還可借助 socat、screen、minicom 等工具對 /dev/ttyUSB0 端口進行橋接、調(diào)試或數(shù)據(jù)抓包；

• 以自制 USB 串口轉(zhuǎn)接板為例，將 CH340C 通過五線制母座連接到樹莓派的 USB Host 端口；

• 將 CH340C 的 TXD 接 RS232 轉(zhuǎn)換芯片（MAX3232）的 R1IN；RXD 接 R1OUT；MAX3232 的 R1OUT 與 R1IN 之間完成 TTL/RS232 電平轉(zhuǎn)換；

• 將 MAX3232 的 T1IN、T1OUT 與外部 RS232 設(shè)備（如 CNC 控制器）相連；完成 USB→TTL→RS232 的三級轉(zhuǎn)換；

• 在 CH340C 的 CTS、RTS 引腳并聯(lián) 10kΩ 上拉電阻，讓硬件流控默認關(guān)閉，如需啟用可改動 PCB 焊盤；

• 差分對與去耦同示例一，USB 端口使用 Type-A 母座并接 TVS；

1. 硬件電路設(shè)計：

2. Linux 系統(tǒng)使用：

十一、CH340C 與同類芯片對比
為了幫助開發(fā)者更好地選擇 USB 轉(zhuǎn)串口芯片，以下從成本、功能、性能、兼容性等角度將 CH340C 與同類芯片（如 FT232RL、CP2102、PL2303）進行簡單對比。

• 成本比較

• CH340C：單顆芯片 BOM 成本約人民幣 1.5 元左右（按批量采購）；

• FT232RL：單顆 BOM 成本約人民幣 15 元左右（官方原裝，國產(chǎn)渠道略低）；

• CP2102：單顆 BOM 成本約人民幣 8 元左右；

• PL2303：單顆 BOM 成本約人民幣 3 元左右；

• 功能特性對比

1. USB 協(xié)議模式：CH340C、FT232RL、CP2102、PL2303 均支持 USB 2.0 全速；

2. 串口波特率：CH340C 支持高達 2Mbps；FT232RL 支持 3Mbps；CP2102 支持 1Mbps；PL2303 支持 3Mbps；

3. 接口輸出：CH340C 僅支持 TTL UART、IrDA 模式，不支持 I2C、SPI 等；FT232RL 支持 D2XX DLL，可提供 8 路 GPIO；CP2102 可配置 UART、GPIO；PL2303 功能較為單一，只支持 UART；

4. ESD 保護：FT232RL 與 CP2102 內(nèi)部集成 ESD 抑制；CH340C 需外部加 TVS；PL2303 同樣需要外部保護；

• 驅(qū)動兼容性對比

1. CH340C：Windows、Linux、macOS 等主流系統(tǒng)均有驅(qū)動支持，開源社區(qū)文檔較多；

2. FT232RL：官方驅(qū)動成熟、穩(wěn)定，兼容性最好，但收費授權(quán)較貴；

3. CP2102：官方驅(qū)動兼容性良好，性能穩(wěn)定，但相對價格較高；

4. PL2303：Prolific 官方驅(qū)動在 Windows 系統(tǒng)上偶有簽名問題，部分新版 Windows 系統(tǒng)限制加載，同時 Linux 支持較好；

• 性能與穩(wěn)定性對比

1. 數(shù)據(jù)穩(wěn)定性：FT232RL、CP2102 一直以來以高穩(wěn)定性著稱，在大批量工業(yè)應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)異；CH340C 在近幾年經(jīng)過多次改進后性能已達到同類水平，但在極端高溫或長時連續(xù)大數(shù)據(jù)傳輸時略遜色；

2. 驅(qū)動更新：FT232RL 與 CP2102 在國際市場有官方長線支持；CH340C 雖由國內(nèi)廠商維護，但社區(qū)支持度高，持續(xù)更新；PL2303 驅(qū)動更新相對緩慢；

3. 能耗對比：CH340C 典型功耗約 10mA；FT232RL 典型功耗約 15mA；CP2102 典型功耗約 20mA；PL2303 典型功耗約 12mA；

十二、設(shè)計與應(yīng)用中的常見注意事項
在實際項目中，我們需要關(guān)注電氣、機械、軟件調(diào)試等多個方面的細節(jié)，以下為開發(fā)者在使用 CH340C 時應(yīng)該重點注意的幾點。

• USB 接口信號完整性

1. 差分阻抗匹配要求：D+ 與 D? 線寬與線距需嚴格控制，以保證差分阻抗約為 90Ω~95Ω；

2. 避免長距離走線：USB 線長度超過 15cm 時信號易衰減，建議 PCB 上盡量縮短走線長度并避免過多彎折；

3. 永遠不要讓差分線與大電流或高頻開關(guān)電路并行走線，以免產(chǎn)生串擾；

• 串口通信穩(wěn)定性

1. 帶寬匹配與緩沖區(qū)管理：對于高波特率（500kbps~2Mbps）通信應(yīng)用，需啟用硬件流控或定時讀取 FIFO，防止接收緩存溢出；

2. 低速模式與休眠模式使用：當串口長時間無數(shù)據(jù)傳輸時，可通過軟件將 CH340C 設(shè)置為省電狀態(tài)；然后通過 DSR/RI 等信號喚醒；

3. 串口電平轉(zhuǎn)換：若與 RS232/RS485 接口通信，需選擇合適的電平轉(zhuǎn)換方案，并確保地線共地；

• ESD 防護與電磁兼容

1. 必須在 USB 差分線上加裝 TVS 二極管，承受 ±15kV 級別的空氣放電；

2. 串口端與外部器件相連時，需要在 TXD、RXD 線上加裝 TVS 或 TVS + 串阻濾波，提升抗干擾能力；

3. 整體 PCB 設(shè)計時建議增設(shè) EMI 濾波網(wǎng)絡(luò)，如 USB 供電端用 EMI 濾波電感+陶瓷電容，減少惡劣電磁環(huán)境下對 CH340C 的影響；

• 驅(qū)動兼容與系統(tǒng)升級

1. Windows 系統(tǒng)更新后，可能會更新 USB 驅(qū)動簽名策略，導致原有 CH340C 驅(qū)動失效；建議及時關(guān)注沁恒微官網(wǎng)發(fā)布的新版驅(qū)動；

2. 在 Linux 內(nèi)核升級后，舊版 ch341 內(nèi)核驅(qū)動可能不再兼容，需要通過 dkms 等方式重新編譯或升級內(nèi)核模塊；

3. macOS 大版本更新（如從 Catalina 升級到 Big Sur、Monterey），有可能屏蔽已安裝的第三方內(nèi)核擴展（kext），需重新授權(quán)或使用驅(qū)動替代方案；

十三、CH340C 驅(qū)動二次開發(fā)與定制
對于有特殊需求的項目，開發(fā)者可通過二次開發(fā)或修改驅(qū)動來實現(xiàn)個性化功能擴展。

• Windows 驅(qū)動定制

1. 基于 Windows DDK/WDK 開發(fā)：使用微軟官方 DDK 工具包，對 CH340C 驅(qū)動源碼進行裁剪、定制或添加自定義 IOCTL 通信；

2. 安全簽名：若需要在 Windows 10/11 x64 系統(tǒng)中正常加載，必須對內(nèi)核驅(qū)動進行 WHQL 簽名，否則會被系統(tǒng)阻止；可通過微軟官方提供的簽名服務(wù)進行簽名；

3. 自定義 VID/PID：修改驅(qū)動安裝 INF 文件中的 VID=0x1A86、PID=0x7523 為自定義值，以匹配定制硬件；

• Linux 驅(qū)動擴展

1. ch341 內(nèi)核模塊修改：在內(nèi)核源碼 drivers/usb/serial/ch341.c 中添加自定義接口，例如擴展 CBUS 管腳 GPIO 控制；

2. 使用 udev 規(guī)則：在 /etc/udev/rules.d/ 中編寫規(guī)則文件，自動調(diào)整設(shè)備節(jié)點權(quán)限或根據(jù)設(shè)備序列號分配固定 /dev/ttyUSB 名稱；

3. libusb 方式：直接使用 libusb 在用戶空間進行設(shè)備控制，繞過 ch341 驅(qū)動，便于實現(xiàn)數(shù)據(jù)攔截、虛擬串口多路復用等高級功能；

• 嵌入式二次開發(fā)與移植

1. 移植到小內(nèi)存實時系統(tǒng)：在 RT-Thread、AliOS 等 RTOS 上移植 ch341 驅(qū)動，完成 USB Host 與 CH340C 的底層通信；

2. 定制 CBUS 引腳功能：編寫針對 CH340C 的 I2C 或 SPI 驅(qū)動，通過外部 EEPROM 對 CBUS 配置進行動態(tài)修改；

3. 增加電源管理：修改固件，使 CH340C 的休眠、喚醒信號通過 GPIO 或定時器觸發(fā)，達到更低功耗設(shè)計；

十四、常見問題匯總與排查思路
在使用 CH340C 的整個生命周期中，開發(fā)與維護過程中會遇到各種軟硬件問題，下面羅列常見問題并給出排查思路。

• 硬件層面問題

• 排查：測量 USB_VBUS 與 V3 輸出電壓；確認去耦電容是否正確放置；是否存在地環(huán)路或地彈起現(xiàn)象；

• 解決：改進 PCB 供電層次，保證地線連續(xù)；在 VBUS 輸入端添加濾波電路；

• 排查：檢查是否啟用了硬件流控；串口波特率、數(shù)據(jù)位、校驗位設(shè)置是否正確；RXD、TXD 是否受到其他電路干擾；

• 解決：啟用硬件流控 RTS/CTS；加入適當?shù)?RC 濾波；減少走線長度；在關(guān)鍵線加入屏蔽層或包地；

• 排查：檢查 VBUS 與 VCC 是否正常供電；USB D+ 上的 1.5KΩ 上拉電阻是否完好；USB 差分走線是否做了阻抗匹配；是否漏接去耦電容或 TVS；

• 解決：確保 PCB 或面包板上差分匹配電阻 22Ω、上拉電阻 1.5KΩ 正確焊接；更換 USB 線或換 USB 接口調(diào)試；

1. USB 無法枚舉

2. 串口通信間歇性丟包

3. 供電不穩(wěn)定或功耗過高

• 軟件層面問題

• 排查：檢查是否有其他進程（如 ModemManager、brltty）占用了 /dev/ttyUSB0；

• 解決：通過 ps aux | grep ttyUSB0 查找占用進程，kill 對應(yīng)進程或停用 ModemManager 服務(wù)；

• 排查：是否有多個 CH340C 設(shè)備同時插入；USB 端口兼容性問題；系統(tǒng)對設(shè)備熱插拔管理異常；

• 解決：通過設(shè)備管理器或 dmesg 查看設(shè)備日志，確認設(shè)備 VID/PID；卸載沖突驅(qū)動并重新插入；

1. 驅(qū)動安裝后 COM 口號異常、大量波動

2. Linux 下串口打開報錯“Device or resource busy”

十五、CH340C 設(shè)計實例詳解
為了使讀者更為直觀地將理論知識應(yīng)用到實際項目中，以下給出一個完整的 CH340C 設(shè)計示例，并詳細剖析每個部分的設(shè)計依據(jù)與注意事項。

• 設(shè)計需求
  在某工業(yè)級數(shù)據(jù)采集終端中，需要將多路 RS232 串口數(shù)據(jù)（共三路，速率可達 230400bps）匯總到主控板并通過 USB 與上位 PC 通信。要求：

1. 低成本、體積??；

2. 同時支持三路獨立串口，并可選擇是否啟用硬件流控；

3. 具備抗電磁干擾能力，適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場復雜環(huán)境；

4. USB 供電模式與外部 +5V 供電模式可選；

• 硬件方案概述

1. 主控板：采用 STM32F103VET6，集成 USB OTG 全速 Host 和 Device；

2. CH340C 芯片：選用一顆 SSOP-16 封裝 CH340C；

3. 串口轉(zhuǎn)換芯片：三路采用三顆 MAX3232，實現(xiàn) TTL(RXD/TXD) 與 RS232(±12V) 電平互換；MAX3232 供電電壓由 V3（3.3V）提供；

4. 電源管理：設(shè)計雙路供電切換電路，當外部 +5V 供電不可用時，自動從 USB_VBUS 取電；

5. PCB 尺寸：最終設(shè)計尺寸在 50mm×50mm 以內(nèi)，適合集成到工業(yè)機柜端子排；

• 關(guān)鍵電路設(shè)計

• 采用四層板設(shè)計：頂層為信號層，底層為地平面，中間兩層分別為電源 +5V 和 +3.3V；

• 地平面層貫穿整個 PCB，確保地線低等效串聯(lián)電感；

• USB 走線區(qū)與 MCU 區(qū)、MAX3232 區(qū)清晰分區(qū)，避免高速信號線穿越敏感模擬電路；

• USB 端：D+、D? 引腳并聯(lián)專用 USB TVS 二極管（如 PESD5V0S1UL）；

• RS232 端：三路 RS232 信號線上并聯(lián) TVS 二極管或 SMBJ7.0A 進行過壓保護；

• 地線：USB 外殼與系統(tǒng)地通過 100Ω 連接，兼顧信號完整性與安全接地；

• D+、D? 采用 0.2mm 寬、0.2mm 間距的差分走線，成對最短距離直連 CH340C；

• 差分線上每端串聯(lián)一只 22Ω±5% 電阻，距離管腳 5mm 內(nèi)完成布局；

• D+ 引腳附近設(shè)置 1.5KΩ 上拉電阻連至 3.3V，以滿足全速設(shè)備標準；

• CH340C 的 TXD/RXD 與 MAX3232 的 RIN/TIN 相連接，MAX3232 的 TOUT/ROUT 則分別連接至三路 RS232 終端輸出與輸入；

• 在 TXD、RXD 與 MAX3232 之間并聯(lián) 100Ω 串聯(lián) 33pF RC 網(wǎng)絡(luò)做濾波；

• 為兼顧硬件流控，將 CH340C 的 RTS1、CTS1、RTS2、CTS2、RTS3、CTS3 共六個引腳全部拉高并懸空（軟件禁用硬件流控），如需啟用可焊接適當?shù)?10kΩ 上拉/下拉電阻；

1. USB 供電切換電路：使用一只肖特基二極管 D1 將外部 +5V 反向阻斷，USB_VBUS 通過另一只肖特基二極管 D2 進入 VCC 供電；當外部 +5V 存在時，D1 正向?qū)?，USB_VBUS 通過 D2 反向截止；當外部 +5V 不存在時，則由 USB_VBUS 通過 D2 供電；

2. CH340C 電源去耦：在 VCC、VBUS 與 GND 之間各并聯(lián) 1μF 和 0.1μF 陶瓷電容，確保穩(wěn)壓器供電穩(wěn)定；在 V3 與 GND 之間并聯(lián) 2.2μF（低 ESR）與 0.1μF，保證 MAX3232 與 MCU 供電穩(wěn)定；

3. 串口接口：

4. USB 差分線走線：

5. ESD 防護設(shè)計：

6. PCB 分層與地平面：

• 軟件系統(tǒng)設(shè)計

• 在 Windows 平臺，安裝 CH340C 驅(qū)動，系統(tǒng)自動分配三個 COM 端口（如 COM4、COM5、COM6）；

• 采用 C# 或 Python 編寫上位機應(yīng)用：
  · C# 示例：使用 System.IO.Ports.SerialPort 類打開 COM 口，設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、校驗位，使用 DataReceived 事件回調(diào)處理數(shù)據(jù)；
  · Python 示例：使用 pyserial 庫，通過 serial.Serial('COM4', 230400) 打開端口，并調(diào)用 read() 和 write() 方法進行雙向通信；

• 應(yīng)用功能：支持三路 RS232 數(shù)據(jù)同時顯示，并提供數(shù)據(jù)記錄、錯誤報警（如串口斷開或數(shù)據(jù)校驗失敗）功能；

• 使用 STM32CubeMX 配置：
  · 啟用 USB OTG FS 模式為 Host；
  · 啟用 USART1~USART3，波特率設(shè)置為 230400、8N1；
  · 使用 FreeRTOS 創(chuàng)建三個串口數(shù)據(jù)接收任務(wù)，分別將接收到的 RS232 數(shù)據(jù)封裝成 USB_HID 數(shù)據(jù)包或 Vendor 專用數(shù)據(jù)包，通過 USB Host 訪問 CH340C；

• USB Host 驅(qū)動：基于 STM32Cube 庫中的 HID Class 驅(qū)動為例，將 CH340C 識別為 CDC-ACM 設(shè)備后，枚舉出三個虛擬 COM 端口；

• 數(shù)據(jù)匯聚與轉(zhuǎn)發(fā)：當外部 RS232 設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，STM32 接收后通過 USB_Host_Send 函數(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?PC 端；當 PC 端通過虛擬 COM 口發(fā)送指令時，STM32 將命令轉(zhuǎn)發(fā)至對應(yīng) RS232 設(shè)備；

1. STM32 端固件：

2. PC 端應(yīng)用軟件：

十六、CH340C 常見技術(shù)文檔與資源
為了快速獲取 CH340C 的最新資料及調(diào)試工具，開發(fā)者應(yīng)掌握以下渠道和常見文檔內(nèi)容：

• 官方技術(shù)手冊（Datasheet）

• 內(nèi)容包含：引腳定義、引腳電氣特性表、典型應(yīng)用電路、時序圖、外部 EEPROM 配置方法、IO 復用設(shè)置等；

• 建議定期訪問沁恒微官網(wǎng) www.wch.cn 下載最新版 Datasheet；

• 驅(qū)動程序下載地址

• Windows 驅(qū)動：https://www.wch.cn/downloads/CH341SER_EXE.html 或者 https://www.wch.cn/downloads/CH341SER ZIP；

• macOS 驅(qū)動：https://www.wch.cn/downloads/CH341SER_MAC PKG；

• Linux 驅(qū)動：內(nèi)核自帶，無需額外下載，但可參考用戶社區(qū) ch341 代碼倉庫獲取最新補??；

• 應(yīng)用筆記與參考設(shè)計

• 沁恒微官網(wǎng)或社區(qū)博客中常見 CH340C 應(yīng)用筆記，如《CH340C RS232 轉(zhuǎn)換設(shè)計指引》、《CH340C 串口驅(qū)動使用詳解》；

• GitHub 上的開源項目：基于 CH340C 的 Arduino 克隆板電路、樹莓派 USB 設(shè)備驅(qū)動示例、STM32 USB Host CDC demo；

• 社區(qū)論壇與技術(shù)支持

• 沁恒微技術(shù)論壇：提供 CH340C 驅(qū)動更新公告、常見問題解答、開發(fā)者互動板塊；

• 知乎、掘金、CSDN 博客：大量開發(fā)者分享的 CH340C 調(diào)試經(jīng)驗及示例項目；

• Stack Overflow、SegmentFault：針對 CH340C 在 Linux、macOS 下使用中遇到的具體問題，可搜索英文或中文帖子獲取解決方案；

十七、CH340C 未來發(fā)展趨勢與替代方案
隨著 USB 3.0、USB Type-C 以及更加多樣化接口需求的出現(xiàn)，USB 轉(zhuǎn)串口芯片的應(yīng)用場景也在不斷變化。CH340C 作為成熟的 USB 2.0 全速轉(zhuǎn)串口方案，在以下幾個方面可能迎來新的機遇或替代方案。

• USB Type-C 與 PD 兼容性

1. 未來 USB 供電趨勢從 USB 2.0 的 5V 向 USB PD 的多種電壓（5V、9V、12V、15V、20V）擴展；CH340C 本身僅兼容 USB 2.0 VBUS=5V 供電，無法直接兼容 PD 協(xié)議；

2. 將來如果需要在 Type-C 環(huán)境下使用 CH340C，可外部加裝 USB PD 控制芯片進行 5V 輸出后再供電給 CH340C；

• 集成度更高的 USB 轉(zhuǎn)串口方案

1. 市場上出現(xiàn)了集成多個串口通道（如四路、八路）的 USB 轉(zhuǎn)串口芯片和模塊，適用于大規(guī)模工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集場景；

2. 有些方案還將 USB 2.0 與 CAN、RS485、I2C、SPI 等總線集成在同一芯片，滿足更豐富的接口需求；

• 支持 USB 3.0 全速或高速的轉(zhuǎn)換芯片

1. USB 3.0 可達到 5Gbps 傳輸速度，對于高速數(shù)據(jù)采集、實時高清視頻傳輸?shù)葢?yīng)用場景更具優(yōu)勢；CH340C 僅支持 USB 2.0 全速，速率上存在線程瓶頸；

2. 若應(yīng)用需要更高帶寬，可考慮使用 FT2232HL（支持雙通道并支持高速 USB）、Cypress FX3 等更高速的 USB 轉(zhuǎn) UART 或 USB 轉(zhuǎn)并行接口方案；

• 嵌入式 USB Host 與片上系統(tǒng)（SoC）融合趨勢
  現(xiàn)代嵌入式 SoC（如 Allwinner、Rockchip、NVIDIA Jetson Nano 等）自帶多路 USB Host/OTG 接口，往往可直接用軟件驅(qū)動實現(xiàn)對 USB 轉(zhuǎn)串口設(shè)備的管理，減少對外部轉(zhuǎn)換芯片的依賴；在此背景下，小批量低速數(shù)據(jù)場景依然會大量使用 CH340C，但大批量或高帶寬需求將更多依賴 SoC 內(nèi)置功能；

十八、總結(jié)與展望
CH340C 作為一種成熟的 USB 轉(zhuǎn)串口轉(zhuǎn)換芯片，憑借其低成本、易用性、廣泛的操作系統(tǒng)支持以及穩(wěn)定的性能，已在消費電子、嵌入式開發(fā)、工業(yè)自動化、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。通過本文的詳細介紹，我們對 CH340C 的核心特性、內(nèi)部架構(gòu)、引腳功能、電氣特性、硬件設(shè)計要點、驅(qū)動安裝與調(diào)試、應(yīng)用案例、替代方案等方面進行了全面剖析。

在實際設(shè)計中，工程師需要綜合考慮電氣性能與信號完整性、電源管理與去耦、系統(tǒng)兼容性與驅(qū)動支持、成本與體積限制等多方面因素，以確保 CH340C 能夠在目標應(yīng)用場景中可靠、高效地運行。與此同時，隨著 USB 技術(shù)的不斷演進與各種新型接口需求涌現(xiàn)，CH340C 也面臨著升級與替代的壓力。雖然對于大多數(shù)低速串口需求，CH340C 仍然具備顯著的競爭優(yōu)勢，但在高速、大帶寬、多接口融合的場景下，功能更強大的 USB 轉(zhuǎn)換方案也將成為市場的新寵。

未來，如果要繼續(xù)在更高性能、更低功耗、更小尺寸以及更強兼容性方面進行創(chuàng)新，CH340C 也有可能推出衍生型號或升級版本，如支持 USB3.0、支持 PD 協(xié)議下多電壓供電、集成更多串口通道、增強硬件加密與安全性等。對于開發(fā)者而言，深入理解 CH340C 的基礎(chǔ)知識與實際應(yīng)用經(jīng)驗，將有助于在各種電子產(chǎn)品與嵌入式系統(tǒng)中做出更加合理的器件選擇并快速完成項目開發(fā)。希望本文能夠為廣大工程師提供詳盡的參考資料，幫助您快速上手 CH340C，實現(xiàn)高質(zhì)量的設(shè)計與研發(fā)。