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多合一开发工具盒

原同学
发布于2023-02-10 16:20:19
CC BY-NC-SA协议 分类:其他 侵权投诉
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简介:

高速全功能串口+CMSISDAP+普通串口三合一,调试利器

1. 产品简介

本设备集成了一个全功能高速串口、一个CMSIS-DAP、一个普通串口,可让硬件开发更为便捷,无需携带各种各样调试器,一板搞定。


2. 应用场景

  • 硬件开发(ARM、WCH的RISC-V)
  • 自动烧录治具DIY
  • 高速串口通信


3. 产品概述

为了方便调试各种设备,我们常常会需要各样的调试器、USB串口等设备,占用大量桌面空间使得摆放凌乱,且不便于携带。本设备将全功能高速串口、普通串口、CMSIS-DAP(WCH-Link)集成于一体,方便调试开发使用。同时,为了方便用户使用自己的设备,本设备预留了一个USB下行口,可用于接入USB2.0设备。


4. 产品参数

供电电压:5V

供电电流:1100mA max (1.1A 自恢复保险丝)

接口:USB Type-C(上行口),USB Type-A(上行口),GH1.25-10P(全功能高速串口),GH1.25-6P(CMSIS-DAP口),GH1.25-4P(普通串口)

接口速率:USB2.0 480Mbps


全功能高速串口部分:

  • 芯片:CH343P
  • 波特率:50bps~6Mbps。
  • 流控信号:RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS
  • 接口电源能力:5V/3.3V/2.5V/1.8V 300mA max
  • 接口电平:支持5V、3.3V、2.5V、1.8V,与接口电源一致

CMSIS-DAP部分:

  • 芯片:CH549G(兼容WCH-Link)
  • 软串口波特率:1200/2400/4800/9600/14400/19200/38400/57600/115200/230400
  • 驱动模式:WinUSB
  • 支持IDE:MounRiver Studio、Keil V5.25或更高
  • 支持的RISC-V芯片:CH32V10x/CH32V20x/CH32V30x/CH569系列/CH573系列/CH583系列

普通串口部分:

  • 芯片:CH340X
  • 波特率:50bps~2Mbps。
  • 流控信号:
  • 接口电源能力:5V/3.3V 300mA max
  • 接口电平:3.3V

多合一开发工具盒硬件项目图1

多合一开发工具盒硬件项目图2

多合一开发工具盒硬件项目图3


5. 使用说明

首先焊接所有元件,焊接时注意拨码开关方向与3D中一致(SMT用户无需考虑)。然后使用Type-C数据线连接PC听是否有新设备插入音,若有则拔下并安装附件中的驱动(或是在WCH官网下载对应芯片的驱动);若没有则检查供电、晶振是否虚焊、Type-C接口是否连锡、使用的数据线是否过于劣质等。

确认能识别新设备后,在PC上打开WCHISP,载入固件并按固件包中附图要求设置参数、勾选“设备连接后自动下载”。用镊子短接板上的“ISP”跳线,接入PC,WCHISP将自动烧录,烧录开始后可松开短接。

烧录完成后,重新插拔设备即可使用CMSIS-DAP。设计基于WCH-Link,因此可以使用附件中的“WCHLink工具.zip”更新固件、设置SWD模式(ARM或RISC-V)等。


本设备包含CH343、CH340两个硬件串口。所有接口均有ESD保护,每个接口的电源输出均带有300mA的自恢复保险丝。

其中CH343串口为高速全功能串口,可提供完整的流控功能,波特率高达6M,电平可自由切换(5V/3.3V/2.5V/1.8V),输出接口电压与电平保持一致。

电平切换方法如图:(请断电后操作)

多合一开发工具盒硬件项目图4

CH340为普通串口,仅引出TXD与RXD,波特率最高达2M,电平默认为3.3V,但输出接口的电压可选择5V/3.3V。

输出电压切换方法如图:(请断电后操作)

多合一开发工具盒硬件项目图5

本设备同时包含一个CMSIS-DAP设备,其具有一个软件串口。由于稳定性问题,建议仅用于串口调试日志的接收,不建议使用其作全双工高速通信。建议使用9600/57600/115200等常用波特率。

CMSIS-DAP设备的接口电平为3.3V,接口电源输出电压也为3.3V,且带有300mA的自恢复保险丝。SWD接口带有ESD保护。


为了方便用户使用自己的USB调试设备等,本设备内部的USB集线器引出了一个USB2.0 480Mbps下行端口,可用于接入USB2.0的设备。该接口具有ESD保护,但没有保险丝。

整板的总电源输入具有1100mA的自恢复保险丝,请留意各接口电力消耗。


6. 备注

(1) 本模块是需要下载固件的(硬加软),详细文件请在附件中查看固件,使用WCHISP烧录(附件或官网均可下载)。

(2) 本模块需要下载固件才能运行,提供的固件有两个版本,分别是用于ARM芯片调试和RISCV芯片调试的版本,可通过WCHISP工具下载,下载说明请看“WCHLINK-双版本固件.zip”中的附图。烧录时勾选WCHISP界面的“设备连接后自动下载”,用镊子短接烧录跳线(PCB正面“ISP”字样处)后,将设备通过USB数据线插入电脑,WCHISP将自动启动下载。下载进度条开始滚动后,可松开镊子短接。

(3) 本模块制作成本约30元。BOM中“CH549G”由于系统问题无法匹配,购买链接请参考附件。

(4) 若需要使用20*50*60的铝合金外壳,请选择1.6mm板厚。同时,附件附有前后面板的Gerber文件,孔位经过测试是正确的。


7. 测试视频

视频1: 本视频演示了插入设备后识别到三个串口(2个硬件串口,一个CMSISDAP软件串口)与一个CMSIS-DAP设备。


视频2: 本视频演示了USB2.0下行端口插入U盘的测速。


视频3: 本视频演示了两个硬件串口互发数据。


视频4: 本视频演示了使用CMSIS-DAP设备烧录GD32E230F8P6。


8. 更新记录

  • 2023/02/14 调整WCH-Link工具和固件版本
  • 2023/02/14 补充前后面板Gerber文件
  • 2023/02/10 初始版本
调试器 工具盒 串口
最近更新时间 2023-02-15 09:54:30
描述
PCB
元件清单
原理图
附件
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