本帖最后由 WCH@TECH39 于 2022-9-3 14:07 编辑
1、概述使用USB转串口设备或多个USB转串口设备级联扩展多串口时，会经常遇到USB设备插拔顺序或插入的USB主机口位置不固定，系统重新开机等操作导致设备对应串口号无法固定，影响产品使用。 针对如上应用问题我司提供内置USB Serial Number（USB串行序列号）的USB转串口芯片，可固定设备对应串口号，配合沁恒提供的专用串口号批量管理工具“ComPortManager”可轻松实现多设备的串口管理，可对指定设备或所有设备进行串口号一键管理，结合芯片内置USB Serial Number的特性，一次修改，永久生效。除此之外，还支持驱动安装时分配固定的串口号。 常用USB转多串口芯片参数表：
2、方案特点- 支持Windows/Linux/Android/macOS等操作系统。
- 芯片内置Unique ID，可实现操作系统上串口号固定。
- 提供ComPortManager专用串口号批量管理工具，轻松一键管理。
- 支持驱动程序安装分配指定的串口号。
- 支持USB设备VID/PID/字符串等内容配置。
3、应用框图
4、应用场景
5、ComPortManager使用说明ComPortManager是一款Windows系统上用于批量管理计算机串口设备COM口号的工具软件，该工具支持单独和批量修改系统下串口设备的端口号，支持USB转串口、PCI(e)转串口、BLE/以太网转串口等设备类型，支持主动扫描设备与沁恒串口设备的热插拔检测。串口更改支持2种方式：串口号依次递增或根据设备在系统下的物理位置进行分配。 串口号依次递增方式下对于每个多串口设备，更改成功后其第一个物理串口对应“起始串口号”，然后依次增加。如以下界面展示，目标设备为USB转4串口芯片CH344，指定起始串口号为COM10，则修改成功后与物理串口的匹配关系：UART0—>COM10、UART1—>COM11、UART2—>COM12、UART3—>COM13。
[size=10.5000pt]1 串口设备类型选择：USB转串口/PCI(e)转串口/BLE与以太网转串口/所有类型 [size=10.5000pt]2 枚举串口：主动搜索当前系统所有串口设备 [size=10.5000pt]3 串口卡排列顺序：按位置排列/按串口数量排列 [size=10.5000pt]4 串口设备信息栏 5 串口设备对应的COM口详细信息栏 [size=10.5000pt]6 需要更改的目标设备 7 指定串口号更改方式：依次递增/根据HUB位置的串口号设定更改 [size=10.5000pt]8 更改串口号：更改过程可能会与其他原有COM口冲突，需注意提示信息 [size=10.5000pt]9 软件信息输出窗口 [size=10.5000pt]10 设备详细信息栏
6、Windows系统驱动安装分配指定串口号部分芯片型号支持驱动安装前预先指定目标COM口编号，此方式支持芯片型号：CH342/CH343/CH344/CH347/CH9101/CH9102/CH9103/CH9104等。 对于USB转串口设备使用VID和PID以及设备路径（Location ID）可锁定该设备。此方式在驱动安装前需要修改与驱动配合使用的安装注册表文件“CH344&CH343&CH342PortCfg.reg”，不同计算机上配置可能不同。 设备路径（Location ID）可以使用工具软件“ComPortManager”或者“USBVIEW”确定。如下截图所示：
6.1 串口号分配计算公式公式：ComNo = (U - 1) * K * S + (D - 1) * S + BaseCom
6.2 注册表设置打开注册表文件“CH344&CH343&CH342PortCfg.reg”，如下所示：
以CH344为例，图中序号参数含义具体如下： 字段 | 说明 | | | | | | [size=10.5000pt]上游HUB端口位置掩码：2字节。 bit15[size=10.5000pt]：bit0-14的全局使能，为1时使能。 bit0-14[size=10.5000pt]：每个比特位分别对应HUB Port1-15，为1时使能，如bit0为1时使能Port1，bit1为1时使能Port2。 [size=10.5000pt]仅当bit15和相应bit位均有效时，(U - 1) * K * S[size=10.5000pt]参与计算，否则该表项等于0 | | | | [size=10.5000pt]下游HUB端口位置掩码：2字节。 bit15[size=10.5000pt]：bit0-14的全局使能，为1时使能。 bit0-14[size=10.5000pt]：每个比特位分别对应HUB Port1-15，为1时使能，如bit0为1时使能Port1，bit1为1时使能Port2，仅当bit15和相应bit位均有效时，(D - 1) * S[size=10.5000pt]参与计算，否则该表项等于0 | | | | |
6.3 导入注册表，安装串口驱动安装驱动前，需按照如上公式计算修改注册表文件，并导入注册表至系统。使用ComPortManager工具可查看公式中参数U/参数K/参数S/参数D，以及验证公式计算分配的串口号和实际分配的串口是否一致。
应用举例1： 计算机上连接HUB，HUB下任一USB口插入CH344，如下图：
如软件所示，上游HUB端口号U=2，下游HUB端口号D=1，代入计算分配串口号公式可得ComNo=17，与设备管理器生成端口号一致。 计算公式：ComNo = (2-1)*4*4 + (1-1)*4 + 1 = 17 若修改注册表里的参数串口起始号BaseCom为4，把CH344插入下游HUB第二个口D=2，代入计算分配串口号公式可得ComNo=24。 计算公式：ComNo = (2-1)*4*4 + (2-1)*4 + 4 = 24
应用举例2： 不经过HUB直接将CH344插入计算机上的第3个USB口，代入计算分配串口号公式去可得ComNo=12。 计算公式：ComNo = 0 + (3-1)*4 + 4 = 12
7、Linux系统驱动安装分配指定串口号Linux系统下的串口名称分配和硬件的上电顺序有关，如果是开机启动或者接在同一HUB下面，则由系统枚举各USB设备的顺序相关。以下介绍通过udev工具实现为USB转串口设备固定串口名称的实现原理与方法，该方法也适用于其他USB设备驱动。 udev运行在用户态，脱离驱动层的关联，基于这种设计实现，用户可以通过编写规则来动态删除和修改/dev下的设备文件，任意命名设备。除了设备重命名外，还拥有修改设备访问权限的功能，可以实现在普通用户模式下操作/dev下系统设备，无需root模式下进行。 每当udevd收到uevent事件时就会去匹配规则，匹配成功后执行规则对应的操作。用户自定义规则放到/etc/udev/rules.d/目录下，以rules为扩展名。 通过udevadm命令（udevadm info -a -n /dev/ttyCH343USB0）或者sysfs（ls -la /sys/class/tty）可以查看USB串口芯片详细信息，如下以双串口芯片CH342举例：
规则匹配主要基于几个字段： KERNELS：kernel对设备的命名，此处为设备路径（Location ID） ATTR/ATTRS：设备的属性，如idProduct/idVendor SUBSYSTEMS：设备类型 ACTION：设备触发的操作，如add/change/remove 根据设备信息可在/etc/udev/rules.d/创建自定义规则usb-ch342.rules，内容如下：
注：DRIVERS信息为设备加载的驱动名，CH342支持VCP厂商驱动和CDC驱动类型，默认建议使用VCP驱动，DRIVERS为“ch343”，CDC驱动下DRIVERS为“cdc_acm”。 如上规则使用了设备的VID，PID与USB接口号。（每个物理串口分别对应一个USB接口）然后通过命令：udevadm control --reload-rules && udevadm trigger让规则立即生效或重启后自动生效。 当CH342设备接入后即可在/dev下查看到SYMLINK中命名的ttyGPS与ttyBLE串口设备。若需要区分多个CH342设备，可结合KERNELS字段，即设备路径（Location ID）进行区分。
| 
楼主
标题置顶
标题高亮
