本帖最后由 神奇小子996 于 2025-1-14 17:04 编辑
摘要：
本文探讨了高速串口通信对USB转串口芯片带宽的需求，指出12Mbps全速USB在处理高波特率多串口通讯时的局限，并介绍了CH9111,CH347等高速USB转串口芯片的优势，包括内置高速USBPHY、优化信号质量和长距离传输。重点在于如何根据应用选择合适的芯片以实现连续无间隔传输。
串口作为最常用的通讯接口之一，对于其通讯速度的要求也在不断提升。类似于一些具有高速串口的MCU/FPGA/DSP等在进行系统日志交互、高速数传、串口下载时会需要高于921600bps的串口波特率，如：2M、3M、6M等。借助于USB转串口芯片实现和串口外设的通讯时，在常规速率要求不高的情况下全速12Mbps的全速USB可以满足其需求，当使用高速串口通讯，此时就需要整体评估带宽和通讯性能。（USB转串口芯片上行带宽由USB决定，下行带宽由物理串口决定，串口通讯的理论最高带宽为：收发2个方向 * 最大串口波特率 * 串口数量）
以USB转8串口应用为例，当8路串口以6Mbps串口波特率收发同时进行时，最大吞吐速率可达6Mbpsx8个串口x2个方向=96Mbps，所以12Mbps的全速USB已不能承载高速串口通讯的需要。USB包，是USB总线是数据传输的最小单位，由五部分组成：同步字段（SYNC）、包标识符字段（PID）、数据字段、循环冗余校验字段（CRC）和包结尾字段（EOP）。此外考虑到数据处理，代码执行等时间开销，USB实际有效的数据传输速度是要低于总线速度的。
目前市面上常用的USB转串口芯片，通常为12Mbps全速USB，当收发双向使用6Mbps及以上速率串口通讯时，串口通讯必然为非连续传输，数据包之间会存在时间间隔，如果要实现高速、多串口、连续无间隔传输，则至少需使用高速USB才可满足需求。
下面是一些性能优势明显的产品汇总
 第三代全速USB转串口系列芯片 CH343 / CH9101 / CH9102 系列，封装小至3*3mm
高速USB转串口系列芯片，最高支持15Mbps波特率持续可靠传输。
单串口芯片 CH9111 ，双串口芯片 CH346 / CH347 ，四串口芯片 CH9114 / CH344 ，八串口芯片 CH348
高速USB转JTAG/SWD/SPI/I2C/串口芯片 CH347 ，JTAG和SPI接口传输频率可达60MHz
高速USB转并口FIFO/串口芯片 CH346 ，并口传输速度可达30MB/S
内置自研高速USB PHY，且通过对收发器信号质量进行优化，可实现10米（USB-IF标准为5米）传输距离以及更低的芯片功耗。
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