上海羊羽卓进出口贸易有限公司单片机是如何与电脑进行通信的，电子工程师必知内容
单片机怎样才能与电脑进行通信呢？相信很多初学者对此都有疑问，今天从应用层面跟大家分析一下。
单片机的串口是TTL电平无法直接与电脑进行通信，需要进行电平转换。现在市面上有很多型号的电平转换芯片，今天给你推荐三款，分别是MAX232，CH340G,CH340C。下面分别介绍。
1. MAX232芯片
这款芯片是出镜率比较高的芯片，不管实在大学的课本上还是在单片机开发板上，只要涉及到USB/串口，一定会讲到这款芯片。这款芯片具有双通道的转换接口，设计电路也不复杂，下图是典型的设计原理图：
MAX232芯片典型原理图
这款芯片需要四个电容来搭建外设电路，手册上推荐用1uF的极性电容，但是经过验证使用0.1uF的电容也是可以的，这大大降低了板子的体积。
2.CH340G芯片
CH340G是南京沁恒生产的，可以说这家公司生产的电平转换芯片、网关芯片都是神器，外设电路简单，功能强大。CH340G芯片由于外设电路简单目前卖的比较火，经常断货。他的典型原理图如下图所示：
CH340G典型原理图
这款芯片需要外接12M的晶振，而且在设计的时候要注意，外接电源为5V和3.3V时，第4引脚V3的处理方式是不一样的，上图外接5V，V3需要通过0.1uF的电容到GND；外接3.3V时，V3需要连接到电源。目前很多USB转串口的模块就是使用该芯片设计的。
USB/TTL模块
目前很火的ISP自动下载电路使用的就是该芯片。
3.CH340C芯片
CH340C跟CH340G是同系列的，但是CH340C在使用时可以省去外接12M晶振和起振电容，更节省了PCB空间和成本，相对而言设计更为方便。CH340C的典型电路原理图如下所示：
CH340C典型原理图
这几款芯片的价格也不是很高，CH340G约1.8元人民币，CH340C约1.94元人民币，MAX232约3元人民币。当然还有其他很多芯片如PL2303，这里就不再推荐。
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工程师，USB与SPI之间如何通信？什么芯片方案可以实现
工程师，在研发设计电路项目，可能会使用不同标准协议的通信方式；常见的通信方式类型包含
USB通信，如U盘的接口是采用USB通信；UART通信，如数字温湿度传感器的接口是采用UART通信；SPI通信，如Nor Flash存储芯片的接口是采用SPI通信；IIC通信，如EEPROM存储芯片的接口是采用IIC通信；RS485通信，如工业电机控制器的接口是采用RS485通信；CAN通信，如数字PLC的接口是采用CAN通信；电路项目
通信协议，严格定义了每种通信方式的电路含义；不同类型的通信协议，所代表的电路含义也不同 ；以SPI通信协议与USB通信协议举例说明
SPI通信协议与USB通信协议区别
01 引脚定义
SPI通信协议，在硬件电路上表现为CS引脚、CLK引脚、DI引脚与DO引脚，分别对应的电路含义
CS为通信的片选信号，CLK为通信的时钟信号，DI为通信的数据输入信号，DO为通信的数据输出信号；
SPI通信接口
USB通信协议，在硬件电路上表现为VBUS引脚、D+引脚、D-引脚与GND引脚，分别对应的电路含义
VBUS为通信的电源，D+为通信的数据信号，D-为通信的数据信号，GND为通信的参考地线；
USB通信接口
02 通信速度
从Nor Flash存储芯片25Q16数据手册得知，SPI通信的时钟信号最大可以支持到133MHz，也就是SPI通信速度最大为133Mbps；
从USB3.0最新的标准得知，USB通信的最大速率可以达到480Mbps；
SPI通信与USB通信在硬件引脚定义以及通信速度上，呈现出截然不同 的电路特性；然而工程师在开发一些特定的项目，会面对不同协议之间的通信接口需要互相通信的问题，比如USB与SPI两者之间需要通信；
工程师该如何去解决这类不同协议之间的通信电路问题？采用什么芯片应用电路方案，能实现USB与SPI之间可以互相通信？
HT42B533桥接芯片的电路方案 就可以较好地解决此类电路问题；HT42B533桥接芯片是如何解决的呢？工程师如何去设计它的应用电路方案呢？
HT42B533桥接芯片
工程师在首次接触一个全新的芯片，会试图去了解这个芯片能实现什么功能，它包含一个怎样的电路特性，以此来判断是否能解决当前项目设计遇到的电路问题；
所谓通信桥接芯片，是指能将一种通信协议的接口转换成另外一种通信协议的接口，以实现不同通信协议接口可以互相转换；
HT42B533芯片作为一种通信桥接芯片，能实现的功能是可以将USB通信协议与SPI通信协议互相转换；
HT42B533引脚定义图
Pin1引脚VDD：芯片的工作电源引脚，工程师在项目应用中，直接连接到USB的VBUS电源引脚；Pin2引脚V33O：芯片的3.3V电源输出引脚，可以作为其他电路模块的工作电源电压；Pin3引脚GND：芯片的参考地线；Pin4引脚CS：芯片的SPI通信片选信号引脚，工程师在项目应用中，直接连接到SPI通信接口的CS引脚；Pin5引脚DO：芯片的SPI通信数据输出信号引脚，工程师在项目应用中，直接连接到SPI通信接口的DO引脚；Pin6引脚VDDIO：芯片的SPI通信功能电源引脚；Pin7引脚DI：芯片的SPI通信数据输入信号引脚，工程师在项目应用中，直接连接到SPI通信接口的DI引脚；Pin8引脚SCK：芯片的SPI通信时钟信号引脚，工程师在项目应用中，直接连接到SPI通信接口的CLK引脚；Pin9~Pin10引脚D-&D+：芯片的USB通信信号引脚；HT42B533芯片工作原理
HT42B533芯片内部电路
方便工程师更深层次地了解HT42B533芯片工作原理，可以查看其芯片的内部电路图；大致的工作原理说明
USB通信数据进入芯片的USB控制单元，控制单元通过数据的解析，将数据内容发送至128位的TX Buffer，传递给到SPI控制单元，最后通过SPI的通信方式发送数据；同样原理，SPI通信的数据进入芯片的SPI控制单元，控制单元通过数据的解析，将数据内容发送至128位的RX Buffer，传递至USB控制单元，最后通过USB的通信方式发送数据；
HT42B533应用电路图
了解完HT42B533桥接芯片的电路功能与原理，工程师就可以去设计它的应用电路，解决项目中存在的USB与SPI之间通信的电路问题；
HT42B533应用电路图
工程师，可以依据实际的电路项目需求，将其作为电路问题解决的参考设计；
在HT42B533芯片应用电路方案中，工程师需要注意两点内容
1）HT42B533芯片连接的两个接口SPI与USB，必须包含至少一个“主设备”，例如SPI连接单片机或者USB连接电脑；如SPI连接25Q16存储芯片“从设备”和USB连接类似于U盘的“从设备”，则HT42B533芯片不能正常工作，实现不了其通信协议的桥接转换功能；
2）软件开发的时候，需要配置匹配的各自通信速率，以免出现通信数据解析乱码；
最后总结
HT42B533芯片应用电路方案只是解决这类通信协议互相转换的一个方案，不知面对此问题，工程师在之前的项目开发中，是采用什么芯片电路方案解决的？
本文由【芯片哥】原创撰写，一个做电子元器件与芯片销售的工程师，喜欢就关注芯片哥，和芯片哥一起加油吧
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