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[USB芯片]

免外围电路CH32F/CH32V/STM32F系列单片机串口一键下载方案

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本帖最后由 WCH@TECH39 于 2022-4-2 10:32 编辑
#每日话题# #申请原创#
一、概述
       CH340X和CH340C USB转串口芯片提供专用下载模式,支持免外围电路CH32F/CH32V/STM32F等单片机串口一键下载功能,对此类支持多模式启动的单片机,无需外围三极管等逻辑控制电路,将芯片提供的输出信号脚直连MCU的BOOT与RESET复位引脚即可实现MCU BOOT和APP模式的控制切换和固件下载。


二、方案特点

  • 电路精简可靠,串口上电、掉电、打开、关闭等操作均不影响MCU运行模式。传统一键下载电路需要2个三极管配合使用以保持BOOT常态低电平以及防止串口软件开关时MCU误复位或误进BOOT下载模式。
  • CH32F/CH32V系列直接使用WCHISPTool下载软件,STM32F系列直接使用FlyMcu下载软件。
  • 支持自动下载。利用USB的热插拔特性和CH343PT库,可在软件端实现CH32F/CH32V系列CH340插入后自动下载。
  • CH340X、批号4开头且末3位大于B40的CH340C支持5V耐压和防向内电流倒灌。

三、下载原理及电路说明

MCU启动模式:


MCU为低电平复位,硬件上需要满足MCU复位后自动进入“串口下载”模式。下载时序示意图:


CH340X和MCU串口连接参照:


基于CH340X实现的CH32F/CH32V/STM32F系列MCU一键下载电路


CH340C和MCU串口连接参照:


基于CH340C实现的CH32F/CH32V/STM32F系列MCU一键下载电路



CH340X(批号4开头且末3位大于B40的CH340C),6#脚(CH340C为#8脚)外接3~5.6KΩ下拉电阻时会自动切换为增强DTR功能,引脚默认为输入状态,由下拉电阻保持为低电平,但可以由应用程序设置DTR引脚输出高电平或不输出,用于多模式MCU下载。

进行一键下载时,计算机端下载软件打开串口,先设置DTR(BOOT0)为高电平、设置RTS#(RESET)为低电平、再高电平,MCU自动复位进入BOOT下载程序。下载完成后,需恢复DTR为低电平、设置RTS#(RESET)为低电平、再高电平,MCU自动复位后正常运行应用程序。
注:
  • CH340X芯片,支持TNOW和增强DTR引脚复用功能。
  • 批号4开头且末3位大于B40的CH340C,支持OUT和增强DTR引脚复用功能。
  • CH340X/C的6#/8#引脚外接的下拉电阻,建议4.7K。除用于CH340X/C启用增强DTR功能外,兼做MCU 的BOOT0下拉电阻。
  • CH340X/C的串口电压由芯片VCC供电电压决定,使用时需注意电压匹配。
  • 需配合CH341SER V3.6及以上版本驱动使用。

四、下载软件及演示效果

CH32F系列单片机配合WCHISPTool软件下载演示



注:WCHISPTool软件需使用V3.3及以上版本,软件可自动检测CH340设备是否处于“一键下载”模式。若芯片和硬件连接不满足条件,会弹框提示。

​​​​​​​
STM32F系列单片机配合FlyMcu软件下载演示



注:软件左下角需手动选择复位和进BootLoader方式。本方案RTS直连单片机复位脚,DTR直连单片机Boot0引脚,因此软件下载逻辑需要满足:控制RTS低电平复位单片机,控制DTR高电平进入BootLoader。
FlyMcu软件描述的下载选项默认为RS232电平,使用TTL串口连接时需要选择:
“RTS的高电平复位,DTR低电平进BootLoader”。

五、完整资料说明与下载
1、参考设计
CH32F203C-R1-1v0.pdf (273.3 KB)

2、CH341SER USB转串口驱动
(注:本方案所述一键下载功能需配合V3.6及以上版本驱动使用)
下载链接:http://www.wch.cn/downloads/CH341SER_EXE.html

3、WCHISPTool CH系列单片机程序烧录软件
(注:本方案所述一键下载功能需配合V3.3及以上版本软件使用)
下载链接:http://www.wch.cn/downloads/WCHISPTool_Setup_exe.html

4、FlyMcu STM32系列单片机程序烧录软件
下载链接:http://www.mcuisp.com/

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沙发
andygirl| | 2022-4-2 17:25 | 只看该作者
终于有电路方面的讲解了,期盼已久

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板凳
caigang13| | 2022-4-2 22:17 | 只看该作者
不错,实用性强。

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地板
micoccd| | 2024-7-10 10:56 | 只看该作者
好详细的资料,感谢分享

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