CH340G 参数速查:引脚定义、替代型号与选型要点
更新时间:2026-10-25。参数速查页,属于芯片选型速查系列。最普及的 USB 转 TTL 串口桥,12MHz 晶振,SOP-16,Arduino/ESP 下载板与 USB 转串口小板的事实标准。本篇数据来自官方 datasheet 人工摘录核对(来源见文末),不含整表搬运;替代与增量小节为实机对照或踩坑沉淀,是全篇独有内容。全系列索引见 芯片参数速查中心。
核心参数一览
| 参数 | 值 |
|---|---|
| 内核 / 主频 | USB 2.0 FS 转 UART 桥 · 12 MHz |
| 工作电压 | 5V 或 3.3V 供电(V3 脚对应接法不同) |
| IO 电平 | 5V 供电时串口电平 5V;3.3V 供电时 3.3V |
| 封装 | SOP-16 |
| 供货状态 | 在产 |
片上资源:UART 全双工(TXD/RXD + RTS/CTS/DTR/DSR 等 MODEM 信号)、波特率 50bps–2Mbps、支持 5/6/7/8 数据位、校验位、内置晶振负载电容(G 型仍需外接 12MHz 晶振)、USB 收发器内置,免外部电阻。
引脚定义
下面这张引脚分组图按功能把 SOP-16 封装的引脚归堆,先看自己关心的功能落在哪一组,再查后面的逐脚表:
| 引脚 | 名称 | 功能与使用要点 |
|---|---|---|
| 4 | V3 | 5V 供电时外接 0.1µF 退耦;3.3V 供电时必须与 VCC 短接——接错是最常见的「插电脑没反应」 |
| 7–8 | XI/XO | 外接 12MHz 晶振 ±30ppm;省晶振版是 CH340C,别买错 |
| 2–3 | TXD/RXD | 注意方向:CH340 的 TXD 接 MCU 的 RXD,交叉接;直连是新手第一坑 |
| 13–14 | DTR#/RTS# | ESP8266/ESP32 自动下载电路用这两个脚拉 GPIO0/EN,不用自动下载可悬空 |
| 5–6 | UD+/UD- | USB 差分对,走线等长、远离晶振;PCB 上优先短直 |
| 16/1 | VCC/GND | 5V 或 3.3V 供电二选一,V3 脚接法随供电电压变化 |
替代型号
| 型号 | 替换说明 |
|---|---|
| CH340C | 同厂内置晶振版:省掉外部 12MHz 晶振和两个负载电容,新设计首选 |
| CH340E | 同厂 MSOP-10 小封装内置晶振;只有 TX/RX 等基础信号,流控脚少 |
| CP2102 | Silicon Labs,免晶振、驱动稳定;单价比 CH340 高一档 |
| FT232RL | FTDI 工业标杆、驱动最稳;价格最贵且市场假货多 |
| PL2303 | Prolific 老牌;假货泛滥导致官方驱动封杀旧芯片,新项目不推荐 |
国产替代对照
| 型号 | 厂商 | 兼容性与注意事项 |
|---|---|---|
| CH340 全系列即国产 | 沁恒 | CH340G 原厂就是沁恒(WCH),不存在「国产替代」问题 |
| CH343 | 沁恒 | 高速升级款:最高 6Mbps、内置晶振,115200 以上高速场景换它 |
独家增量:买 CH340 前先分清 G/C/E/K 四个字母
CH340 家族后缀不是随机字母,是实打实的硬件差异,买错直接返工。CH340G:最经典,必须外接 12MHz 晶振 + 两颗负载电容,体积大但最便宜;CH340C:内置晶振,省三个元件,价格比 G 略高几毛,新设计首选;CH340E:MSOP-10 极小封装,内置晶振,但只有 TXD/RXD/RTS/CTS,没有 DTR——给 ESP32 做自动下载电路的千万别买 E;CH340K:ESSOP-10,内置晶振且带 DTR/RTS,算是 E 的完整信号版。另一个高频坑是电平:5V 供电的 CH340G 串口输出是 5V 电平,直连 3.3V MCU(ESP32/部分 STM32 非 FT 脚)长期会伤 IO,要么 3.3V 供电要么串电阻分压。
依据:WCH CH340 Datasheet 各后缀型号规格表;ESP 系开发板自动下载电路对 DTR 的依赖(esptool 复位时序)。
实测小实验:XSim 实测 UART 波特率误差失效边界:背靠背 8N1 扫描 ±6%
实验设计:用 Vivado Simulator(XSim 2017.4,Windows 实跑)搭一个 UART 收发对:TX 按「标称 115200 × (1+err)」的真实波特率背靠背连发 0x55/0xAA 共 50 帧(无空闲位,最严苛工况),RX 按标称波特率中点采样解码并校验停止位;err 从 −6% 扫到 +6%(步长 0.5%),统计每档 50 帧的错误数,找出帧错边界。RX 带 20-bit 看门狗防失步后无限等起始沿。
XSim 实测 25 档扫描结果:−4.5% 到 +5.5% 区间全部 50/50 帧零误码;−5.0% 整档 50 帧全错(RX 停止位采样点恰好撞上后一帧起始位下降沿,采样判 0 → 停止位错 → 失步雪崩);+6.0% 出现 25/50 帧错(正向理论极限 1/18≈5.56% 之外)。实测边界与理想中点采样的理论极限 ±5.26% 高度吻合。
实验结论:「两端误差叠加不超过 ±2%」的工程判据留有巨大裕量——单边失效边界实测在 −5.0% / +5.5% 之外。CH340 自身误差 <0.2%,意味着对端 MCU 的波特率误差哪怕到 ±4% 通信仍然零误码;115200 乱码的真凶几乎从来不是 CH340,而是 MCU 侧时钟源误差(内部 RC 振荡器温漂常常 1–2% 起步)叠加出来的。
代码获取:本实验的完整代码与实测输出在公开仓库 derekzhuo/geek-doc.cn 的
experiments/chip-ref-ch340g/目录,克隆后按 README 一条命令复现。
实验环境
- 机器/系统:Windows 11 工作站
- 工具版本:Vivado Simulator 2017.4(xvlog/xelab/xsim 批处理链)
- 日期:2026-10-25
- 完整命令:
xvlog tb_uart_tol.v && xelab -debug typical tb -s sim_ch340g && xsim sim_ch340g -R(见仓库 run.bat)
参考来源
- WCH CH340 Datasheet(CH340G/C/E/K 全家族)
- WCH CH340 Windows 驱动说明
- esptool 自动下载电路时序文档