Обзор отладочной платы с микросхемой CH347

Описываемую плату можно заказать здесь:

• отладочная плата с CH347.

1 Особенности микросхемы CH347 и отладочная плата

Микросхема CH347 предназначена для преобразования USB-сигнала в следующие интерфейсы:

• Два высокоскоростных UART-порта
• Четырёхпроводный SPI
• Двухпроводный I²C
• Интерфейс JTAG

В документации, которую можно скачать в конце статьи или на официальном сайте компании WCH, приведены основные характеристики каждого из поддерживаемых интерфейсов.

Плата выполнена в типичном для китайских решений стиле и оснащена дополнительными компонентами для удобства тестирования. Внешний вид платы представлен в двух вариантах: с CH347F (корпус с выводами) и CH347T (корпус BGA).

Цифрами на рисунке для CH347T обозначены:

• 1) P3 – I2C интерфейс;
• 2) выбор рабочего режима;
• 3) ППЗУ 24C02 (I²C);
• 4) SPI флеш-память 25Q16;
• 5) P4 – интерфейс SPI;
• 6) TTL UART0/1
• 7) P9-P14 – пины настройки функций;
• 8) P5, P6 – интерфейсы JTAG;
• 9) контроллер CH347T;
• 10) LED1 – светодиодный индикатор статуса;
• 11) кварцевый резонатор на 8 МГц;
• 12) P1 – порт USB-B для подключения к ПК;
• 13) U1 – 3,3 В линейный стабилизатор напряжения для питания CH347T.

Цифрами на рисунке для CH347F обозначены:

• 1) P5 – I2C интерфейс;
• 2) VIO – выбор питающего напряжения;
• 3) ППЗУ 24C02;
• 4) флеш-память 25Q16;
• 5) P8 – выбор флеш-памяти; P4 – интерфейс SPI;
• 6) TTL UART0/1
• 7) U2 – основной управляющий чип CH347;
• 8) кварцевый резонатор на 8 МГц;
• 9) P6, P7 – интерфейсы JTAG/SWD;
• 10) LED1 – светодиодный индикатор статуса;
• 11) P1 – порт USB-B для подключения к ПК;
• 12) U1 – 3,3 В линейный стабилизатор напряжения для питания CH347F.

Установка режимов и конфигурация функциональных перемычек показана в техническом описании платы, которое можно скачать внизу статьи.

2 Режимы работы платы с микросхемой CH347

Плата с CH347T поддерживает несколько режимов, переключаемых с помощью джамперов:

1. Режим 0: два независимых UART-порта.
2. Режим 1: один UART + SPI + I²C через виртуальный COM-порт (VCP).
3. Режим 2: один UART + SPI + I²C через HID-устройство.
4. Режим 3: один UART + JTAG/SWD.

Микросхема CH347F не требует переключения режимов перемычками, только программно.

3 Практические испытания платы и микросхемы CH347

Для использования микросхемы CH347 следует использовать DLL-библиотеки от производителя. Описание работы с ними можно скачать в приложении к статье, ниже.

UART

Проведено тестирование скорости передачи данных по UART. Установлена максимальная скорость 9 Мбит/с. При попытке установить 10 Мбит/с наблюдались ошибки синхронизации (framing errors), что подтверждает заявленное ограничение.

SPI

Тестирование проводилось с использованием встроенной микросхемы W25Q16. Заявлена поддержка частоты до 60 МГц. Однако большинство логических анализаторов не способны корректно захватывать сигналы на таких частотах. Успешная передача данных была подтверждена на частоте до 30 МГц.

I²C и JTAG

Интерфейсы I²C и JTAG также были проверены и работают в соответствии со спецификациями. I²C корректно взаимодействует с EEPROM 24C02, а JTAG/SWD активируется в соответствующем режиме.

Тестирование проводилось с использованием ПО, которое можно скачать на официальном сайте компании WCH.

4 Заключение и выводы

Отладочная плата на базе CH347 представляет собой универсальное и недорогое решение для разработчиков, которым необходим мультипротокольный USB-адаптер. Высокая скорость UART и SPI делает её конкурентоспособной по сравнению с аналогами от FTDI и других производителей.

Подробный обзор платы, с чтением даташита и тестами я делал в видео на ютубе и на рутубе.