CH340G / CH340C / CH340N 详解(沁恒 USB 转 UART)

三者内核逻辑完全一致,都是 USB 转 TTL 串口芯片,差异集中在:封装、是否内置晶振、外围电路、引脚数量。 核心功能:USB2.0 全速设备,转 UART 异步串口;支持波特率 50‑2000000bps;支持 RTS/CTS 硬件流控;支持 STM32 DTR/RTS 自动下载复位电路。

总览对比

表格

型号 封装 晶振 工作电压 关键差异
CH340G SOP‑8 外部 12M 晶振 5V 经典老款,必须外接 12M 晶振 + 电容
CH340C SOP‑8 ✅内置晶振 5V 推荐选型,省去外部晶振,外围极简
CH340N SOP‑6 ✅内置晶振 5V 引脚最少,体积更小,省去部分功能引脚

⚠️三者芯片内核都是 CH340,软件驱动完全通用,驱动不用区分型号。


1. CH340G(SOP‑8,老经典)

引脚定义 SOP‑8

  1. XI:晶振输入,接 12M 晶振
  2. XO:晶振输出,接 12M 晶振
  3. V3:3.3V 输出,可外接 0.1uF 电容;不要外部输入 3.3V
  4. UD+:USB D+
  5. UD‑:USB D‑
  6. TXD:UART 发送输出(CH340 → 单片机 RX)
  7. RXD:UART 接收输入(CH340 ← 单片机 TX)
  8. VCC:5V 电源输入

硬件强制要求

XI、XO 必须外接12MHz 晶振 + 两个 22pF 负载电容到 GND

如果晶振、电容虚焊、参数不对:设备无法枚举,电脑识别不到 USB 设备。

外围最简电路

  • VCC 接 5V;V3 引脚接 0.1μF 电容到 GND;
  • USB D+ D‑串联 22Ω 电阻接到 USB 座;
  • XI‑XO 接 12M 晶振 + 22pF;
  • TXD、RXD 直接引出 TTL 串口。

缺点

需要外部晶振,占用 PCB 空间;晶振焊接不良容易导致工作异常;新项目尽量不用 CH340G。


2. CH340C(SOP‑8,现在最推荐)

封装同样 SOP‑8,引脚兼容 CH340G,内部集成 12M 振荡器,不需要外接晶振

硬件上:XI、XO 引脚不需要接晶振,悬空即可

CH340C SOP‑8 引脚

  1. XI:内部晶振,该引脚悬空,不能接晶振
  2. XO:悬空
  3. V3:3.3V 输出,接 0.1uF 电容
  4. UD+:USB D+
  5. UD‑:USB D‑
  6. TXD:UART 发送
  7. RXD:UART 接收
  8. VCC:5V 输入

✅优势:

  1. 省去 12M 晶振、2 颗 22pF 电容,BOM 简化,PCB 面积减小,避免晶振焊接问题。
  2. 和 CH340G 引脚兼容,老 PCB 可以直接替换 CH340G→CH340C。

注意:XI/XO 务必悬空,不要焊接晶振,否则芯片工作异常。


3. CH340N(SOP‑6,超小体积)

SOP‑6,引脚进一步精简;内置晶振。

⚠️砍掉了 RTS、DTR 硬件流控引脚! 👉不能做 STM32 的 RTS/DTR 自动下载复位电路,只能普通串口收发。

CH340N SOP‑6 引脚

  1. VCC:5V
  2. UD‑:USB D‑
  3. UD+:USB D+
  4. V3:3.3V 输出,0.1uF 电容
  5. TXD:UART 发送
  6. RXD:UART 接收

❌缺失:RTS、DTR、XI/XO。

选型提醒:

  • 如果你的板子需要 STM32 一键下载(DTR/RTS 复位 BOOT),不能选 CH340N
  • 只做简单串口打印、调试日志,CH340N 性价比高。

电气与电平要点(三个芯片通用)

  1. 芯片供电必须 5V 输入;芯片内部 V3 引脚输出 3.3V,给芯片内核使用;V3 不能作为外部大电流 3.3V 电源给外设供电,仅可小电流输出
  2. TXD/RXD 输出电平:3.3V TTL 电平
    • 和 3.3V 单片机直接通信;
    • 和 5V 单片机通信需要电平转换,否则 5V 单片机 IO 会灌电流损坏 CH340。
  3. USB D+、D‑建议串联 22Ω 电阻,做阻抗匹配。
  4. 波特率最高支持 2Mbps。

驱动情况

  1. Windows:需要沁恒 CH340 驱动;Win11 部分版本系统自带,部分需要手动安装。
  2. Linux /macOS:自带驱动,无需额外安装。

典型应用场景选型

  1. 需要 STM32 自动下载(DTR/RTS 复位):CH340C(优先)> CH340G
  2. 简单串口打印,体积小,不需要硬件流控:CH340N
  3. 老存量 PCB:CH340G;新设计不要再选 CH340G。

常见硬件故障排查

  1. PC 识别不到 USB 设备
    • CH340G:检查 12M 晶振、22pF 电容;
    • CH340C:检查 XI/XO 是否误焊晶振;
    • 检查 USB D+/D‑、5V 供电。
  2. 串口乱码
    • TXD/RXD 交叉接反;波特率、校验位不匹配;电平不匹配(5V 单片机直连)。
  3. CH340N 无法自动下载 STM32:芯片没有 DTR/RTS 引脚,硬件上就不支持。

关键避坑总结

表格

型号 是否内置晶振 DTR/RTS 流控 适合自动下载
CH340G ❌外部 12M 晶振 ✅支持 ✅可以
CH340C ✅内置晶振 ✅支持 ✅可以
CH340N ✅内置晶振 ❌无 ❌不可以
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