基于单路USB转多路UART方案

转自 | 电子电路开发学习

串口，对于从事电子行业的朋友应该再也熟悉不过了，它是一种非常通用的设备通信的协议，大多数台式机箱都有RS232-DB9的接口，而且还有多个USB接口。笔记本电脑通常只有3个USB口，而没有DB9端口，如果想使用串口功能，只能使用USB-TTL模块。

如果需要多个串口时，就要占用多个USB口，再加上鼠标、调试器等，PC提供的USB口就不够用了。

本文分享几种使用单USB口转多路串口的方案，串口之间相互独立，互不干扰。

1. CH9342单芯片实现双串口

如果你最多只需要两路串口，那么CH9342是个不错的选择，它是一款单路USB转双串口芯片，提供两组全双工的9线异步串口UART0/1，用于为计算机扩展异步串口，或者将普通的串口设备升级到USB总线。

应用电路：

2. CH9344单芯片实现4路串口

如果两路串口不够用，不用担心，我们还有4路串口芯片，CH9344是一款单路USB转4串口控制芯片，提供4组全双工的异步串口UART0/1/2/3，用于为计算机扩展异步串口，或者将普通的串口设备升级到USB总线。外部只需要一个30M的晶体和少量的电容即可使用，支持波特率1200-7.8125Mbps，LQFP-48封装。

应用电路：

3. CH934X+CH438实现多串口

如果需要更多的串口，可以试试CH934X配合CH438的方式。CH943X是USB转多串口控制芯片，主要负责处理USB接口所有数据传输，并通过并行接口操作CH438，实现多个串口数据的接收和发送。安装好驱动后，插入USB转串口模块，在电脑上会出现多个串口，这些串口操作方式上和电脑自带的串口一模一样，各个串口相互独立，互不干扰。USB转多串口应用图如下：

N可以为2、4、8、16，波特率支持1200-921600bps，各个串口操作与电脑自带硬件串口一模一样，相互独立，互不干扰。在官网上并没有找到相关的应用资料，可能需要联系厂家获取资料。

4. GL850G + 串口芯片实现多路串口

有了4路串口芯片，如果你想要6路、8路、12路、16路串口芯片怎么办呢？很简单，只需要加一片USB Hub芯片即可。GL850G是一款USB 2.0 HUB芯片，市面上很多USB扩展器就是基于这款芯片的，它最多可以把1个USB口扩展为4个USB口。

为了支持串口功能，我们需要然后在扩展出的每个USB口上，再加一片USB-TTL芯片，串口芯片的选择就多了，单路串口有国产CH340/CH341系列，国外的FT232，PL2303，CP2102等等，这几款串口芯片的价格相差较大，最大支持的波特率也有区别，根据自己需要选择。多路串口的有，2路串口的CH9342，4路串口的CH9344芯片。

如果你要实现多路串口，可以参考以下组合方案：6路串口：GL850G + 3片CH93426路串口：GL850G + 1片CH9342 + 1片CH93448路串口：GL850G + 2片CH9344

这里分享一种基于GL850G的两路串口扩展 + 1路USB的应用方案。GL850G最多支持扩展4路USB，我只使用了其中的3路，其中2路为串口，另外1路为母头USB，可用于两个模块的级联，或者用于连接调试器、鼠标键盘等USB设备。

其中CH340E是MSOP-10封装的，在CH340系列中是体积最小的了。另外沁恒最近又新出了SOP-8封装的CH340N，只有8个引脚。

参考资料

可级联的USB-UARTx2转换器

http://st.avros.net/articles/usb_uartx2.html

沁恒微电子官网

http://www.wch.cn/products/category/1.html

总结

GL850G Hub芯片+串口芯片的应用方式比较灵活，可以在扩展串口的同时，扩展USB口。而CH9344应用电路比较简单，只需要单芯片就可以实现4路串口。

以上几种方案选择，要综合考虑芯片价格、串口数量、波特率范围等，当然，如果是自己DIY制作，用于平时调试使用，其实都无所谓了。

编辑：jq