一、概述
CH340X/N/K/CH343/CH342等USB轉串口芯片可實(shí)現不同類(lèi)型MCU串口一鍵下載功能,對于支持多模式啟動(dòng)的STM32Fxxx/CH32Fxxx/CH32Vxxx等系列、ESP系列等MCU,使用CH340X、CH343和CH342芯片時(shí)無(wú)需外圍三極管等邏輯控制電路,將芯片提供的輸出信號腳直連MCU的BOOT與RESET復位引腳即可實(shí)現MCU BOOT和APP模式的控制切換和固件下載。對于A(yíng)VR系列,51系列等MCU,可使用小封裝,內置防倒灌設計等功能的芯片型號。除USB轉串口下載方案,相關(guān)方案還有:以太網(wǎng)遠程一鍵下載、藍牙無(wú)線(xiàn)一鍵下載方案等。

ESP32/8266等系列MCU
51系列MCU
二、方案特點(diǎn)
- 電路精簡(jiǎn)可靠,串口上電、掉電、打開(kāi)、關(guān)閉等操作均不影響MCU運行模式。
傳統一鍵下載電路需要2個(gè)三極管配合使用以保持BOOT常態(tài)低電平以及防止串口有動(dòng)作時(shí)MCU誤復位或誤進(jìn)BOOT下載模式。
- 兼容MCU下載軟件,無(wú)需修改。
- 支持一鍵下載
利用USB的熱插拔特性和CH343PT插拔庫函數,可在軟件端實(shí)現插入后自動(dòng)下載。
- 提供QFN16、MSOP10、ESSOP10、SOP8等封裝,還可定制封裝。
- CH343支持串口IO獨立供電,可支持5V/3.3V/2.5V/1.8V等串口通訊,支持防向內電流倒灌。待機模式下最低功耗僅2uA。
- CH340K內置雙向防倒灌設計、CH340X和批號4開(kāi)頭的CH340C/N的IO支持5V耐壓和防向內電流倒灌。
三、下載原理及電路說(shuō)明
3.1 STM32Fxxx/CH32Fxxx/CH32Vxxx等系列MCU
MCU啟動(dòng)模式:
MCU為低電平復位,硬件上需要滿(mǎn)足MCU復位后自動(dòng)進(jìn)入“串口下載”模式。下載時(shí)序示意圖:
CH340X和MCU串口連接參照:
基于CH340X實(shí)現的32V/F系列MCU一鍵下載電路
CH340X芯片,6#腳外接3~5.6KΩ下拉電阻時(shí)會(huì )自動(dòng)切換為增強DTR功能,引腳默認為輸入狀態(tài),由下拉電阻保持為低電平,但可以由應用程序設置DTR引腳輸出高電平或不輸出,用于多模式MCU下載。
進(jìn)行一鍵下載時(shí),計算機端下載軟件打開(kāi)串口,先設置DTR(BOOT0)為高電平、設置RTS#(RESET)為低電平、再高電平,MCU自動(dòng)復位進(jìn)入BOOT下載程序。下載完成后,需恢復DTR為低電平、設置RTS#(RESET)為低電平、再高電平,MCU自動(dòng)復位后正常運行應用程序。
注:
- CH340X的6#外接的下拉電阻,建議4.7K。除用于CH340X啟用DTR功能外,兼做MCU 的BOOT0下拉電阻。
- CH340X的串口電壓由芯片VCC供電電壓決定,使用時(shí)需注意電壓匹配
3.2 ESP32/8266等系列MCU
ESP系列MCU啟動(dòng)模式:
MCU為低電平復位,硬件上需要滿(mǎn)足MCU復位后自動(dòng)進(jìn)入“串口下載”模式。下載時(shí)序示意圖:
CH340X/CH343P和MCU串口連接參照:
基于CH340X實(shí)現的ESP32/8266系列MCU一鍵下載電路
基于CH343P實(shí)現的ESP32/8266系列MCU一鍵下載電路
進(jìn)行一鍵下載時(shí),計算機端下載軟件打開(kāi)串口,先設置DTR#(IO0)為低電平、設置RTS#(EN)為低電平、再高電平,MCU自動(dòng)復位進(jìn)入BOOT下載程序。
注:
- CH340X芯片,5#腳和6#腳之間串接3~5.6KΩ電阻時(shí)#6腳會(huì )自動(dòng)切換為推挽輸出的DTR#功能,引腳默認為強高電平,由應用程序設置DTR引腳輸出高低電平。
- CH340X的串口電壓由芯片VCC供電電壓決定,CH343的串口電壓由芯片VIO供電電壓決定,使用時(shí)需注意電壓匹配