USB2.0转TTL串口硬件实现
前言
刚好做XILINX ZYNQ ultrascale芯片的硬件,为了方便PS开发,ZYNQ ULTRASCALE对外接出一组TTL串口,为了方便和PC连接,对外接口希望做成micro USB。
概述
串口即串行通信协议,数据bit级传输,异步串行同行UART是一种起止式同通信方式,通过停止位和起始位标志通信的开始和结束,从而实现通信,这里不做赘述,具体见UART,常见使用逻辑电平有TTL,RS232,RS485等逻辑电平,各自具有优势,如TTL/rs232单端信号,抗干扰能力差,支持全双工通信,RS485差分数据传输,抗干扰能力强,支持多点通信等。具体见硬件设计—逻辑电平篇,
USB2.0即USB通信协议,其协议十分复杂,可以看下官方标准慢慢啃,对于制作硬件设计而言,一个转接芯片即可以完成UART-USB2.0协议的转换,常用有CH340/CP2102/PL303等。
原理图设计
CH340 是一个 USB 总线的转接芯片,实现 USB 转串口或者 USB 转打印口。
我采用了CH340E,管脚简单,内部集成晶振无需外部加晶振。
管脚描述:
VCC:支持5V和3.3V供电,可以通过USB座从PC取电5V降压至3.3V
V3:采用5V供电时该管脚接电容到地。采用3.3V供电时此管脚连接到VCC
RXD/TXD:串口收发管脚,电平逻辑与供电相关,5V/3.3V TTL电平
UD+/UD-:USB差分数据线,±400mV
RTS/CTS:MODEM联络信号,本次不使用
TNOW:串口状态指示,可接LED灯。
GND:地
原理图:
注意后级3.3V LVTTL UART逻辑电平匹配,注意ESD防护,注意防止热拔插,此外官网推荐RXD加限流电阻和TXD加二极管防止倒灌。
USB转RS232原理图:
参考资料:
http://www.wch.cn/search?t=all&q=CH340
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