高性能USB转TTL，基于CH343P，适用于泰山派

前段时间，我入手了立创的泰山派，这是一款基于RK3566的开发板，非常的精致，但是这块板子上的debug接口是以座子的形式引出的，不是很方便调试。

立创送了GH1.25转2.54的线，不过使用起来还是会有一些不方便。

 

于是我就想，能不能做一个和泰山派封装一致的模块呢？

 

关于芯片的选择，由于RK3566的debug口需要用到1.5M的波特率，需要选择一款能稳定工作在至少1.5M波特率的USB转TTL芯片。

在工作和学习中，我们接触最多的USB转串口芯片莫过于CH340了，但是根据firefly官方的说明，市面上很多CH340的实际波特率达不到1.5Mbps，而他们推荐的是CP2104，只不过价格十分美丽，即使是单芯片，也要8块钱一片，我们肯定是不能接受的。

最终选择的是沁恒的CH343P，沁恒官网地址：USB转高速串口芯片 CH343 - 南京沁恒微电子股份有限公司 (wch.cn)

波特率最高可以达到4M，性能完全足够，关键是价格只要3块钱左右，用来做一个低成本的模块再合适不过了。

 

简单地过一下原理图部分：

首先是USB座子，采用了TYPEC的座子，CC脚接了5.1K的下拉，所以这个模块是可以支持双C口的数据线的；

接下来是电源部分，USB座子的5V接了一个500ma的熔丝，再通过ME6211转出来3V3；

再来看CH343P的部分：

1脚是VIO，我们希望这个模块能同时支持3.3V和5V的逻辑电平，这里接了一个3P的排针，由跳线帽决定接到3V3还是5V；

2脚是GND，3脚是电源，4、5脚接是串口的收发；

6脚是V3，其实这个引脚是可以对外输出3.3V的，也可以直接把V3和VIO接到一起，这样GPIO的电平也是3.3V。但是V3引脚驱动能力有限，如果要外接其他的设备，比如单片机，就不太合适了；

7、8脚直接接TYPEC的USB数据线即可；

9脚同样接5V；

这里还有一个17脚，也就是手册里面描述的0脚，它是芯片的散热焊盘，直接接到GND；

 

收发指示灯：

这部分是电源和串口收发的指示灯，可以根据个人喜好焊接，我选择的是红色作为电源灯，冰蓝色和粉紫色作为串口收发的指示灯，玩的就是花哨；

 

防倒灌电路：

一般比较复杂的芯片，是有上电时序要求的。在内核上电之前，外设不能通电。

否则电流可能通过外设进入到芯片内部，导致芯片无法启动，这也就是人们常说的电流倒灌；

泰山派的debug接口是没有做防倒灌电路的，所以我们把这部分放到了模块上。

简单介绍一下原理，CH343的TX上串了一个二极管，当CH343发送1时，由于对端RX是内部上拉，两边都是1，二极管不导通。对端的RX被内部上拉到1，所以接收到的也是1；

当CH343发送0时，对端RX是1，二极管导通，对端电平被拉到0，所以接收到的是0；

需要注意的是二极管的的选择，一定要选择导通压降比较低的二极管，这里选用的是B0520WS；

CH343的RX上串了一个100om的电阻，这个电阻主要是用于串口两端电平不匹配时，起保护作用的，算是一个冗余保护设计；

 

最后来看一下这两组输出端子，一组是泰山派上用的GH1.25带锁端子，另一组是2.54的排针，方便用于其他场景；

这里需要注意，如果是用在泰山派上，一定不要焊接R7这颗电阻，因为泰山派上流出的供电是5V，但是RK3566的串口是3.3V的逻辑，需要把跳线帽接到3.3V一侧。而这个座子的输出，和VIO用的是同一路电源。

注意：当用于debug泰山派时，R7空焊，VIO通过跳线帽接到3V3一侧！！！

注意：当用于debug泰山派时，R7空焊，VIO通过跳线帽接到3V3一侧！！！

注意：当用于debug泰山派时，R7空焊，VIO通过跳线帽接到3V3一侧！！！

 

最后来看一下成品吧：