在电子设备互联互通的进程中，接口转换技术至关重要。CH340G 芯片作为一款常用的 USB 转串口芯片，为实现设备间高效通信发挥着关键作用。它能将计算机的 USB 接口转换为串口，在计算机与各类串口设备，如单片机、传感器等之间架起通信桥梁，极大地拓展了设备的应用范围。接下来，我们将从多个方面深入剖析这款芯片。

一、功能特性剖析

CH340G 芯片具备丰富且实用的功能特性。在接口转换方面，它支持将 USB 接口转换为串口、IrDA 红外接口或打印机接口（打印机接口功能详细信息可参考第二手册 CH340DS2） 。以串口模式为例，它能提供常见的 MODEM 联络信号，可用于扩展计算机的异步串口，或者直接将普通串口设备升级为 USB 总线设备。在红外模式下，搭配红外收发器，就能组成 USB 红外适配器，实现 SIR 红外通信。

其 USB 设备接口为全速接口，符合 USB 2.0 规范，只需外接晶体和电容即可正常工作。在串口通信能力上，它模拟标准串口，能与计算机端点 Windows 操作系统中的串口应用程序完全兼容，无需对原程序进行修改。芯片内部设有收发缓冲区，支持硬件全双工串口通信，通信波特率范围为 50bps 至 2Mbps，可满足多种速率需求场景。同时，它支持常见的 MODEM 联络信号，如 RTS、DTR、DCD 等，还能通过添加电平转换设备提供 RS232、RS485、RS422 等接口。此外，该芯片支持 IrDA 标准 SIR 红外通信，波特率范围为 2400bps 至 115200bps，并且软件上与 CH341 兼容，可直接使用 CH341 的驱动程序，供电电压支持 5V 和 3.3V，采用 SSOP - 20 无铅封装，符合 RoHS 标准 。

二、引脚功能详解

CH340G 芯片共有 20 个引脚，各引脚分工明确，协同工作保障芯片功能实现。电源引脚方面，VCC 为正电源输入端口，需外接 0.1uF 的电源去耦电容；GND 是公共地，连接 USB 的地；V3 引脚在使用 5V 电源时，需外接 0.01uF 去耦电容，使用 3.3V 电源时则连接 VCC。

晶体振荡引脚 XI 和 XO 用于外接晶体和振荡电容，为芯片提供 12MHz 的时钟信号，通常由芯片内部反相器通过晶体振荡产生时钟。

USB 信号引脚 UD + 和 UD - 直接连接到 USB 总线的 D + 和 D - 数据线，其中 UD + 内部设有上拉电阻。

控制引脚 NOS# 用于禁止 USB 设备进入 suspend 状态，低电平有效，内部有上拉电阻。

串口数据引脚 TXD 为串口数据输出引脚（在 CH340R 中为反相输出），RXD 是串口数据输入引脚，内部设有可控上拉和下拉电阻。

MODEM 联络信号引脚 CTS#、DSR#、RI#、DCD#、RTS# 由计算机应用程序控制，具体功能由应用程序定义。

辅助引脚功能多样，IR# 用于设置串口模式，低电平时开启红外串口模式；R232 控制辅助 RS232 功能，高电平时 RXD 引脚内部自动插入反相器；ACT# 在 R232 为低电平时，输出 USB 设备配置完成状态信号（如 USB 红外适配器准备就绪） 。

三、电气参数及应用场景

（一）电气参数

CH340G 芯片的电气参数决定了其性能表现和适用范围。绝对最大额定值方面，环境工作温度范围为 - 40℃至 85℃，存储温度范围为 - 55℃至 125℃ ，电源电压 VCC 范围为 -0.5V 至 6.5V，输入或输出引脚电压 VIO 范围为 -0.5V 至 VCC + 0.5V。

在电气参数测试条件（TA = 25℃，VCC = 5V，不包括 USB 总线引脚连接）下，VCC 电源电压在 V3 不连接 VCC 时为 4.5V 至 5.3V，V3 连接 VCC 时为 3.3V 至 3.8V；工作时总电源电流 ICC 典型值为 30mA，USB suspend 时总电源电流 ISLP 在 VCC = 5V 时典型值为 0.2mA，VCC = 3.3V 时典型值为 0.08mA 。输入电压低电平 VIL 最大值为 0.7V，高电平 VIH 最小值为 2.0V；输出电压低电平 VOL 在拉 4mA 电流时最大值为 0.5V，高电平 VOH 在输出 3mA 电流时（芯片复位时输出 100uA 电流）最小值为 VCC - 0.5V 。内部上拉电阻输入电流 IUP 范围为 3uA 至 300uA，下拉电阻输入电流 IDN 范围为 - 50uA 至 - 300uA，上电复位限制电压 VR 范围为 2.3V 至 2.9V。

（二）应用场景

CH340G 芯片在实际应用中场景广泛。在 USB 转 9 线串口应用中，通过 CH340T 搭配电平转换电路（如 MAX213 等）可实现 USB 转 RS232 串口功能，能将 TTL 串口转换为 RS232 串口，满足计算机与串口设备通信需求。若只需实现 USB 转 TTL 串口，可去掉电平转换电路相关部分，仅连接 RXD、TXD 和公共地即可。

在 USB 转基本三线 RS232 串口应用中，使用 MAX232 等芯片配合 CH340G 实现转换功能。还有一种手持版 USB 转 RS232 串口应用，通过设置 CH340G 的 R232 引脚为高电平开启辅助 RS232 功能，利用二极管、三极管、电阻和电容组成简单电路替代专用电平转换芯片，降低了硬件成本。

在 USB 红外适配器应用中，CH340R 搭配红外收发器（如 ZHX1810、HSDL3000 等）可组成红外适配器，实现计算机与符合 IrDA 标准的外围设备之间的红外通信，电阻 R13 可削弱红外传输时大电流的影响，R14 为限流电阻，可根据红外收发器制造商推荐值进行调整。若使用 CH340H 或 CH340T 芯片，在 TXD 信号线上插入反相器也能实现类似红外功能。

CH340G 芯片凭借其强大的功能、丰富的特性、广泛的应用场景以及合理的电气参数，在电子设备接口转换领域占据重要地位，为众多电子设备的通信连接提供了可靠解决方案。无论是在工业控制、智能家居，还是消费电子等领域，都能看到它的身影，随着技术的不断发展，其应用前景也将更加广阔。

本文参考自ICpdf资料库：CH340G元器件资料。