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USB转RS232接口电路

与RS232总线的数据传输速率相比，USB的传输速率更快，因此

很多计算机的RS232串行接口都被USB接口所替换，但是很多仪器

仪表、控制终端、远程终端等设备的接口还是沿用RS232。为解决两

个接口之间的转换，设计了USB到RS232接口转换卡。

1、CH341T简介

CH341T是USB总线转接芯片，其引脚排列如图1所示。当

CH341T工作在异步串口模式时，CH341T提供串口发送使能、串口

接收就绪等交互式的速率控制信号，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。表1是CH341T芯片各

引脚功能说明。

图①

表1
引脚号引脚名称类型引脚说明

13，20VCC电源正电源输入端，需要外接0.1uF电源退耦电容

11，12GND电源公共接地端，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，
6V3电源
在5V电源电压时外接容量为0.01uF退耦电容

9XI输入晶体振荡的输入端，需要外接晶体及振荡电容

10XO输出晶体振荡的反相输出端，需要外接晶体及振荡电容

7UD+USB信号直接连到USB总线的D+数据线

8UD-USB信号直接连到USB总线的D-数据线

1ACT#输出USB设备配置完成状态输出，低电平有效

芯片功能配置输出，内置上拉电阻，可以接串行
16SCL开漏输出
EEPROM配置芯片的SCL引脚

开漏输出芯片功能配置输入，内置上拉电阻，可以接串行
15SDA
及输入EEPROM配置芯片的SDA引脚

3TXD输出串行数据输出

4RXD输入串行数据输入，内置上拉电阻

19TEN#输入串口发送使能，低电平有效，内置上拉电阻

17RDY#输出串口接收就绪，低电平有效

18TNOW输出串口发送正在进行的状态指示，高电平有效

2ROV#三态输出串口接收缓冲区溢出，低电平有效

5INT#输入自定义中断请求，上升沿有效，内置上拉电阻

14SLP#三态输出睡眠状态输出信号，低电平有效
异步串口方式下CH341T芯片的引脚包括：数据传输引脚、硬件

速率控制引脚、工作状态引脚、辅助引脚。数据传输引脚包括：TXD

引脚和RXD引脚。串口空闲时TXD和RXD应该为高电平。硬件速

率控制引脚包括：TEN#引脚和RDY#引脚。TEN#是串口发送使能，

当其为高电平时，CH341T将暂停从串口发送数据，直到TEN#为低

电平才继续发送。RDY#引脚是串口接收就绪，当其为高电平时，说

明CH341T还未准备好接收，暂时不能接收数据，有可能是芯片正在

复位、USB尚未配置或者已经取消配置、或者串口接收缓冲区已满

等。工作状态引脚包括：TNOW引脚和ROV#引脚。TNOW以高电

平指示CH341T正在从串口发送数据，发送完成后为低电平，在半

双工串口方式下，TNOW可以用于指示串口收发切换状态。ROV#

以低电平指示CH341T内置的串口接收缓冲区即将或者已经溢出，后

面的数据将有可能被丢弃，正常情况下接收缓冲区不会溢出，所以

ROV#应该为高电平。

CH341T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到9个数据位、

1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。

CH341T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，CH341T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。除此之外，CH341T还支持以标准的串口通讯方式间接访

问CH341T外挂的串行EEPROM存储器。CH341T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。

2、硬件电路

图②

设计USB转RS232串口的硬件连接图如图2所示。该硬件系统

由4部分组成：USB接口、CH341T、MAX232和RS232接口。其中，

USB接口用于连接USB主机，在此选用USB总线接口的A型连接

头；CH3