可编程USB转串口适配器开发板转UART I2C应用

可编程 USB 转串口适配器开发板 USB 转 UART I2C 应用

可编程USB转 UART/I2C /SMBusS/SPI/CAN/1 -Wire适配器USB2S USB 转 UART 应用

1.1驱动安装
USB2S 内置了 USB 转UART 芯片，可使用CH340/CH341 驱动程序。驱动安装步骤如下： 双击运行“CH341SER\SETUP.exe”，打开驱动安装窗口。
点击【安装】按钮，稍后会提示“驱动安装成功”。如下图示。

可编程 USB 转串口适配器开发板 驱动安装     

驱动安装成功后，若将 USB2S 插入计算机 USB 接口，在“设备管理器”中会发现新的 COM 接口， 如下图示。

可编程 USB 转串口适配器开发板驱动安装后

1.2 USB 转UART 原理
驱动程序安装后，计算机通过 COMx 与 MCU 进行通讯，当 USB2S 的 UART 透明传输功能为开启状态时（默认），MCU 可将 UART1 与UART2 的双向数据进行透明转发，即：实现了计算机的COMx 端口与 USB2S 的对外 UART2 端口的双向数据传输。工作原理示意图如下：

可编程 USB 转串口适配器开发板 USB 转 UART  原理  

上面的方法是通过 MCU 固件程序实现UART1 与 UART2 之间数据透明传输。
下面的连接方法可实现真正的 USB 转 UART 功能，方法是通过跳线禁用 MCU，外部UART 设备直接连接到 UART1 接口。

可编程 USB 转串口适配器开发板 USB 转 UART  原理  

对于绝大部分应用，第一种连接方法即可。

可编程USB转 UART/I2C /SMBusS/SPI/CAN/1 -Wire适配器USB2S UART 转 I2C 应用

1.1 AT24CxxEEPROM 芯片
1.1.1 芯片介绍

AT24Cxx 是可擦写 EEPROM 存储芯片，xx 表示容量，单位为 Kbits。USB2S 板上已有 1 片 AT24Cxx
（默认为 AT24C02），设备地址为 0xA0。

通过 AT24Cxx 的数据手册可知，读写时序如下： 写时序：
（1） 向 IIC 总线发送开始信号
（2） 向 IIC 总线发送芯片写地址（0xA0）
（3） 向 IIC 总线发送要操作的 EEPROM 地址
（4） 向 IIC 总线连续发送多个要写入的字节数据
（5） 向 IIC 总线发送停止信号，结束本次通讯读时序：
（1） 向 IIC 总线发送开始信号
（2） 向 IIC 总线发送芯片写地址（0xA0）
（3） 向 IIC 总线发送要操作的 EEPROM 地址
（4） 向 IIC 总线发送开始信号
（5） 向 IIC 总线发送芯片读地址（0xA1）
（6） 从 IIC 总线连续读取芯片输出的数据
（7） 向 IIC 总线发送停止信号，结束本次通讯

1.1.2 向 AT24C02 写入数据
向 AT24C02 的地址 0~3 写入 4 个字节（30 31 32 33）
向 UART1 发送字符串：[IIC][START][WT6H]A0 00 30 31 32 33[STOP]
[IIC] 数据帧的目标是 IIC 接口
[START] 从目标接口输出开始信号
[WT6H] 从目标接口输出 6 个字节，后续数据类型为 16 进制。
A0 00 2 字节数据，AT24C02 芯片地址+要操作的EEPROM 地址
00 01 02 03 向 AT24C02 写入的 4 个字节数据[STOP] 从目标接口输出停止信号，结束本次通讯

1.1.3 从 AT24C02 读取数据
从 AT24C02 读取 4 个字节数据，数据起始地址为 0。
向 UART1 发送字符串：[IIC][START][WT2H]A0 00[START][WT1H]A1[RD4N][STOP]
从 UART1 返回 4 个字节（16 进制）：30 31 32 33 [IIC] 数据帧的目标是 IIC 接口
[START] 从目标接口输出开始信号
[WT2H] 从目标接口输出 2 个字节，后续数据类型为 16 进制。

A0 00 2 字节数据，AT24C02 芯片地址+要操作的EEPROM 地址
[START] 从目标接口输出开始信号
[WT1H] 从目标接口输出 1 个字节，后续数据类型为 16 进制。
A1 AT24C02 芯片的读地址
[RD4N] 从目标接口连续读取 4 个字节数据 [STOP] 从目标接口输出停止信号，结束本次通讯

1.1.4 跨页写入数据

AT24C02 每页为 8 字节，EEPROM 地址 0~7 为第 1 页、8~15 为第 2 页，以此类推。当向芯片连续写入数据时，在写完每页最后 1 个字节后必须向其发送停止信号，以使芯片对当前页进行存储，继续写入后续数据时需要重新开始写入时序。
芯片存储数据需要一定时间，向其发起新的通讯前应有适当延时。也可以直接向其继续写入若返回了[ERRxxx]表示芯片正忙，重新发送直到无错误返回。
例如：从 EEPROM 地址 0 开始写入 10 个字节数据，则应先写入 0~7，延时，再写入 8~9。

[IIC][START][WT10H]A0 00 00 01 02 03 04 05 06 07[STOP][DELAY50][IIC][START][WT4H]A0 08 08 09[STOP]

例如：直接向芯片写入字符串数据

[IIC][START][WT2H]A0 00[WT8S]87654321[STOP][DELAY50][IIC][START][WT4H]A0 08 38 39[STOP]

审核编辑：汤梓红