【RainbowLink USB 协议转换器】第2棒:拆解分析
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本来想要最后进行拆解的分析的,还是没有抑制住这个念头,只能先拆一下了。
背面取下底板可以看到,背面没有任何器件:
前面板取下可以看到:
可以看到丝印和前面板的丝印是一致的,不安装使用美观性也没有太打折扣;
我们当然要分析一下这么一款优秀的辅助工具都有哪些芯片组成的。
1、主要芯片USB转串口CH344
CH344是一款USB 总线的转接芯片,实现USB转四个异步串口UART0/1/2/3功能,用于为计算机扩展异步串口,或者将普通的串口设备或者MCU 直接升级到USB 总线。
CH344支持3.3V 电源电压,电源引脚应该分别对地外接容量为0.1uF 左右的电源退耦电容。CH344芯片内置了电源上电复位电路,芯片正常工作时需要外部向XI引脚提供8MHz 时钟信号,时钟信号可通过CH344 内置的反相器通过晶体稳频振荡产生。外围电路需要在XI和XO引脚之间连接一个8MHz晶体,XI和XO引脚对地接22pF 左右的振荡电容。
对于CH344L 芯片,推荐使用外部晶体,如果芯片工作环境相对比较理想,可以不焊接外置晶体及振荡电容,芯片自动切换使用内置时钟。CH344芯片内置了USB 总线所需要的所有外围电路,包括内嵌USB控制器和USB-PHY、USB信号线的串联匹配电阻、Device设备所需的1.5K上拉电阻等。UD+和UD-引脚可以直接连接PC 或其它USB主机,如果为了芯片安全而串接保险电阻或者电感或者ESD保护器件,那么交直流等效串联电阻应该在5Ω之内。
CH344Q 芯片基于USB 高速480Mbps,UART0/1/2/3 的串行数据包括1 个低电平起始位、8 个数据位、1 个/2 个高电平停止位,支持无校验/奇校验/偶校验。支持常用通讯波特率:1200、1800、2400、3600、4800、9600、14400、19200、28800、33600、38400、56000、57600、76800、115200、128000、153600、230400、460800、921600、1M、1.5M、2M、3M、4M、5M、6M等。
2、485接口芯片TP75176E
3PEAK的TP75176E是一个±15kV HBM ESD保护、3V~5.5V供电的单收发器,满足RS-485和RS-422平衡通信标准。它还具有更大的输出电压和更高的数据速率-高达10Mbps-所需的高速PROFIBUS应用,并提供工业和扩展工业(-40°C至+125°C)的温度范围。
该收发器需要一个3V~5.5V的容限电源,并在5V电源条件下提供至少2.1V的差分输出电压。这意味着具有更好的抗噪性(数据完整性)、更长的覆盖范围,或者能够在“星形”或其他非标准总线拓扑中以优异的10Mbps数据速率驱动多达三个120Ω终端。
接收器(Rx)输入具有“完全故障安全”设计,如果Rx输入浮动、短路或端接但未驱动,可确保逻辑高Rx输出。Rx输出具有高驱动电平(通常>25mA@VOL=1V),以简化光学隔离接口的设计。
3、LDO AMS1117
这个就是咱们很常用的LDO了,不过这个款芯片的输出能力应该远高于200mA,所以参数上还是有所保留的。
4、12V升压芯片TPS61175PWPR
TPS61175 是一款具有集成式 3A、40V 电源开关的单片开关稳压器。此器件可配置成多种标准开关稳压器拓扑,包括升压、SEPIC 和反激式。该器件具有宽输入电压范围,可支持输入电压来自多节电池或者 5V、12V 稳压电源轨的应用。
TPS61175 使用电流模式脉宽调制 (PWM) 控制来调节输出电压。PWM 的开关频率由一个外部电阻器或一个外部时钟信号设定。用户可以在 200kHz 至 2.2MHz 之间对开关频率进行设定。
该器件 具有 可编程软启动功能,用于限制启动时的浪涌电流,并且还具有其他内置保护 特性,如逐脉冲过流限制和热关断。TPS61175 采用带 PowerPad 的 14 引脚 HTSSOP 封装。
5、232接口芯片TPT3232E
TPT3232E也是恩智浦的一颗采用IEC61000 ESD保护,3.0V至5.5V电源收发器,符合RS-232平衡沟通的标准。每个接收器将TIA/RS-232输入转换为TTL/CMOS电平。这些器件的典型阈值为1.25V,典型滞后为0.3V,可以接受±15V的输入。这个该设备以高达250 kbps的数据信令速率运行。
全部的主要的芯片的就是上面的这些了,除了主控采用的是沁恒的CH344.其他芯片全是国外知名品牌的,用料不可谓不扎实,整套方案也是一个无主控纯硬件解决方案,这么一套配置大家也可以自行设计,当时我看到这个CH344的时候就想到,我同事就用这个做了一个1转4串口的调试工具,大家如果有兴趣也可以根据CH344的数据手册进行自定义的不同接口的配置了,基本上232或者485需要接接口芯片,普通串口直连皆可以。
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