赣疆I¨I一~O制NF作Em天jEr'地T%滋驴艄基于CH341A的USB转UART和SPI接11单片机程序下载器近年来随着科技不断发展,单片机种类也越
来越多,功能越来越强,随着单片机在系统可编程
(ISP)和在应用可编程(1AP)技术的出现。使得许
多单片机芯片在开发编程过程中无需再使用专用仿
真开发设备,仅需通过异步串口或四线同步串口即
可在系统仿真和编程甚至实现远程软件升级。而为
了对这些具有ISP功能的单片机进行编程开发。目
前相应出现了许多单片机编程下载器在流行应用着,
方便了单片机学习者和开发者,降低了对单片机学
习开发的成本和门槛。但对不同种类的单片机其编
程下载器的电路实现原理及对上位机电脑接El的使
用又不尽相同,如AT89SXX、AVR系列单片机编
程下载器需通过上位机电脑的并口建立与单片机的
通讯,此时编程下载器将电脑并口转换为四线同步
串口向单片机下载程序。而STC、SST系列单片机
编程下载器又需通过上位机电脑的串1:3建立与单片
机的通讯,此时编程下载器将电脑串口转换为丌L
异步串口向单片机下载程序。而且两种编程下载器
接口转换硬件电路使用的电子元件也不相同。诸如
此类现实问题使得单片机学习及开发者配置了一种
编程下载器时仅能学习开发相应种类的单片机,而
要学习使用其他单片机时又需再配置相应的编程下
载器。当然也有动手能力强的电子爱好者可将几种
不同的编程下载器整合在一起制作出能适用于几种
不同种类单片机的编程下载器。但如此硬件电路又
较复杂,使用元件也较多,电路硬件的利用率也不
高。更重要的一点是近年来很多台式电脑已不再具
备串口和并口,取而代之的是增加了USB接口的数
量,尤其是现在使用
笔记
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本电脑的单片机爱好者越
来越多,而目前笔记本电脑基本都不具备串口和并
1:3只有USB接El。这就使得那些利用电脑串口或
并口的编程下载器其应用受到限制。因此目前又流
行着利用一些USB转串13的专用转换芯片
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
制
作的USB接13转串口或转并口的转换器经2次转
换后再配合上述编程下载器使用,再进一步的
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
就是利用这些USB转串口的专用转换芯片设计制
作的转换器直接将USB接口转换仿真成为TTL异
步串13(UART)或四线同步串13(SPI).例如用
CP2102、PL2303及CH341T芯片转TTL异步串口、
用CH341A芯片转四线同步串口等,但就目前来看
已有的各种方案都是用一片某种芯片仅完成某一种
接口的转换,而要完成多种接1:3的转换,往往是使
用相应数量的芯片来完成。下面就CH341芯片在这
方面的使用情况来看看目前的状况,并就CH341A
由图3所示的时序图可以看出,用软件模拟
12C总线的传输时序。大致要经历构造开始条件、
发送从机地址(含读写标志位)、等待从机响应、
发送(或读取)1个字节数据(或命令)、
源程序请从1^n^n^,.elel69.com下载。
笔者编写的模拟12c总线驱动程序,经过多
次调试,程序符合12C总线传输时序要求,与12C
总线设备通讯可靠,但需要注意的一点是:以上
代码是在SPCE061A单片机默认时钟频率(24M)
的情况下编写的,如果采用较高的系统时钟.需
要在部分代码中间添加一些延时程序,否则会出现
数据丢失,造成通讯错误。
五、小结
本文介绍的MAX7348与单片机的接1:3具有电
路简单。易于实现.节省了单片机的IO口.提高了
键盘电路的稳定性和可靠性,在笔者制作的5层电
梯模型中工作稳定,性能可靠,是一种值得推广的
键盘扩展方案。可应用在工业控制、PDA、医疗器
械等多个领域。 磴
电子钥作 21
万方数据
隧剽㈣丽一Ⅲ蛐芯片的使用方法提出一种新的方案。一、CH341A芯片新的使用方法用CH341芯片制作USB转串口装置来下载单片机程序代码的方案已有相关文章介绍,但至目前来看,多数方案只是利用CH341T实现了USB转TTL异步串口(UART)功能,对于那些通过SPI接
13线(MOSI、MISO、SCK、RST)来下载程序代
码的单片机如AT89S系列、AVR系列单片机,可
用CH341A芯片来实现USB转四线同步串口(SPI)
功能,这种方案也有作者发
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
过文章介绍。
以上各种方案。笔者认为要么功能单一如用
CH341T转UART及CH341A转SPI。要么未能
充分发挥利用CH341A芯片的资源功能。其实根
据南京沁恒电子有限公司(CH341中文手册》(可
到www.wch.cn下载)中。USB总线转接芯片
CH341”技术资料关于CH341A芯片功能的介绍,
仅用该芯片就可同时实现USB转异步串口(UART)
和四线同步串13(SPI)两种功能。笔者用该芯片
制作了一款能同时适用于宏晶科技公司的STC系列
单片机(通过单片机RXD、TXD口线下载程序)和
AT89S系列、AVR系列单片机(通过单片机MOSI、
MlSO、SCK、RST口线下载程序)的程序下载
器。并向STC系列一些单片机如STC89C52RC、
STCl0F04XE和AT89S51、52单片机下载程序代
码已正常通过,至于SST系列单片机能否用此款下
载器下载程序代码,本人尚未试用过,但原则上只
要有相应的上位机程序下载软件,应该是可行的。
二、硬件电路实现原理
1.要使CH341A工作于四线同步串口模式,必
须使芯片23脚SDA(此引脚为芯片功能配置输入
引脚,内置上拉电阻)接低电平或地,此时16脚
D1可作RST功能、18脚D3可作SCK功能、20
脚D5可作MOSI功能、22脚D7可作MISO功
能。而要使芯片工作于异步串1:3模式,又须使芯片
23脚悬空,此时5脚ERR#可作T×D功能、6脚
PEMP可作RXD功能,同时芯片工作于异步串口模
222010VOL.07
式时.由于27脚TEN#为低电平时CH341A才能
发送,因此应使27脚接低电平或地。在芯片工作于
异步串口模式时.其26脚TNOW功能为串口发送
正在进行的状态指示,高电平有效.该脚在芯片工
作时以高电平指示芯片正在从串13发送数据,发送
完成后为低电平,在半双工串13方式下,该脚可用
于指示串口收发切换状态。在以上两种工作模式中,
10脚UD+、11脚UD一接USB端口对应端,13脚
×I、14脚XO分别接晶振及振荡电容。其他信号线
引脚根据需要选用,不需要时都可以悬空。另外芯
片9脚V3为供电电源电压选择端。电源电压为5V
时,该脚接一个4700pF或0.01uF退耦电容到地,
而电源电压为3.3V时,该脚应与VCC引脚相连接
同时输入外部的3.3V电源,并且与CH341A芯片
相连接的其他电路的工作电压不能超过3.3V。据此
我们在使用中又可通过对该脚不同工作模式的设定
来选择3.3V或5V工作电压。以适应不同电压等级
的单片机芯片下载程序用。由于其他引脚功能此处
未涉及应用,故本文不作介绍,读者若需了解可参
见(CH341中文手册》o
根据CH341A芯片的功能和使用方法,笔者设
计的下载器电路原理如图1所示.本制作的PCB如
图2所示。
2.图1原理使用说明
(1)本下载器供电电源为5V时。电源可取自
USB接口,或取自用户目标板及其他需下载单片机
程序的实验板。由J4跳线来选择。并将跳线JP置2--
3接通选择5V供电。
(2)当用户目标板单片机为3.3V供电时。本
下载器只能由用户板3.3V供电,此时应将跳线J4
置2--3位置以断开USB供电(VUSB)而由用户
板供电,并将跳线JP置1-2位置以选择3.3V供电。
(3)跳线J5置1—2位置时。选择本下载器
为异步串口工作模式,由J2给出TXD、RXD信号
及VCC、GND,可用带插头的排线连接至单片机
RXD、TXD、GND以及、,cC下载程序,需注意的
是本下载器的TXD、RXD、要对应接至单片机的
RXD、T×D13线不能接错。
’(4)跳线J5置2--3位置时.选择本下载器
为四线同步串13工作模式。由J3处取得MOSI、
万方数据
酬川r⋯一~.删鍪
IJP为lc电源电
卜一2接通为
2—3接通为
图2aPCB多层叠图
图2bPCB顶层及顶层丝印层
MlSO、SCK、RST信号及
GND、VCC。通过编程下
载插头排线连接至单片机相
应的各编程13线下载程序。
三、驱动程序及相关
软件的下载和安装
硬件电路做好后,需
到南京沁恒电子有限公司
网站(WWW.wch.cn)下载
驱动程序后安装,文件名
为CH341SER.EXE的为异
步串口工作模式驱动程序。
CH341PAR.EXE为四线同
步串口工作模式驱动程序。
安装时。将下载器跳线J5
置I--2位置设定硬件为异
步串口工作模式。跳线JP
置2---3位置选择5V供电,
J4置1—2位置选择USB
供电。设定好后将下载器
插入电脑的USB口。双击
CH341SER.EXE并按提
示安装软件,安装完成后
电孑舅难 23
万方数据
黔制作天地
糊H卅N矿s13NF,眨石j芒芒干至——————————————————————————————————————————————]IIIIl一
四、制作说明
图2cPCB底层l布线层)及底层丝印层
可在电脑的设备管理器窗口中看到新增串13“USB—
SERIALCH341A(COM3)”(使用不同的电脑
USB插口时,串口号可能不同而不一定是COM3)。
表明本制作的异步串13工作模式及驱动程序安装均
正常。
从电脑上拔出本下载器,将J5置2--3位置设
定硬件为四线同步串口工作模式,电源及供电电压
选择跳线J4、JP如上设定不变,再将下载器插入
电脑USB口,安装CH341PAREXE软件,安装完
成后可在电脑的设备管理器窗口中看到“外部接口
USB—EPP/12C⋯CH341A”表明本制作的四线同步
串口工作模式及驱动程序安装均正常。
至此本下载器已可使用。但要向单片机下载
程序还需下载安装有关的程序下载上位机软件。从
\^^^n^f.wch.013下载文件名为。CH341DP_SPI下载工
具”的软件,安装后可用本下载器的四线同步串口
工作模式向AVR及AT89S51、52等一些单片机下
载程序。从宏晶科技公司网站(wvI,1n/.stcmcu.com)
免费下载文件名为。STC单片机PC端ISP下载控
制软件Ver4.80(STC—ISP—V480)”的软件,该软
件有安装版和免安装版两个版本,利用该软件及本
下载器的异步串口工作模式可向宏晶公司的STC系
列单片机下载程序。在向STC系列单片机下载程序
操作时,应注意冷启动问题,即在下载控制软件中
做好一切下载程序时的必要设置后.先点击软件的
下载按钮。随后再给单片机芯片上电复位。
242010VOL.07
为方便个人自制,本人将PCB设
计成单面布线并将SOP--28封装的
CH341A芯片放在PCB的底层(布线
层),其余元件均放在PCB的顶层,实
际制作时可在顶层用5段导线做跳线来
代替顶层的布线,将底层不易布通的布
线连通,这样仅需做单面布线的PCB即
可,因此该PCB板很容易用热转印法制
作。本人即如此做的PCB。并且在顶层
(元件面)还用热转印法印制了全部元件
的标号及J1一J5、JPS各插座、插针的
针脚功能及跳线位置功能等标记字符。便于使用中
设定跳线功能位置时清晰明了不易出错。相信这款
下载器更方便于单片机爱好者选用不同的单片机时
使用。PCB板图如图2所示。
图1中VDl为同步串口模式工作指示灯。VD2
为异步串口模式工作指示灯。JP、J4、J5需各配一
个跳线帽,另外还需制作两端带插头的4线排线及
6线排线各一根,分别用作异步串口工作模式及四
线同步串口工作模式下载程序时用,排线长度够用
即可不宜太长。
五、结束语
用一片CH341A芯片可同时实现USB转异步
串口(UART)和四线同步串口(SPI)两种功能.
因此仅用该芯片就可制作能同时适用于宏晶科技公
司的STC系列单片机和AT89S系列、AVR系列单
片机的程序下载器。这种接口转换方案用较少的硬
件即可同时解决USB转异步串口和四线同步串1:3两
个问题。由于增加了所适用单片机的种类。使其较
之以前的接口转换方案通用性更强、更具实际使用
价值,如果将其整合到单片机学习开发实验板中.
由此设计制作出的单片机学习开发实验板其ISP编
程下载及在线仿真接口较过去而言将更加简洁,仅
需一根普通的两端为USB接El的连接线与电脑联机
即可完成ISP编程下载及在线仿真。并由电脑USB
接口提供5V电源。 回
万方数据
基于CH341A的USB转UART和SPI接口单片机程序下载器
作者: 国乃龙
作者单位:
刊名: 电子制作
英文刊名: ELECTRONICS DIY
年,卷(期): 2010(7)
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dzzz201007007.aspx