USB转GPIO应用方案

1、概述

沁恒提供的多款USB转接系列芯片均提供GPIO引脚功能，各引脚支持独立的输出输入，GPIO功能的使用需要与计算机端厂商驱动程序和应用软件配合使用。各芯片的默认GPIO引脚状态，可直接查阅芯片技术手册或参考方案中附表。

型号	CH344Q	CH344L	CH347T	CH348L	CH348Q	CH9101U/H
USB	480M高速	全速	480M高速	480M高速	480M高速	全速
GPIO数量	16	12	8	48	12	6
封装	LQFP48	LQFP48	TSSOP20	LQFP100	LQFP48	SSOP28/ QFN32
IO电压	3.3V	3.3V	3.3V	3.3V/2.5V/1.8V	3.3V	5V/3.3V/ 2.5V/1.8V

型号	CH9101R/Y	CH9102F	CH9102X	CH9103M	CH9104L	CH9326G
USB	全速	全速	全速	全速	全速	全速
GPIO数量	4	5	6	12	24	4
封装	QSOP16/QFN16	QFN24	QFN28	QFN40	LQFP48	SOP16
IO电压	5V/3.3V/ 2.5V/1.8V	5V/3.3V/ 2.5V/1.8V	3.3V	5V/3.3V/ 2.5V/1.8V	3.3V	5V/3.3V

2、方案特点

支持Windows/Linux/Android/macOS等操作系统。
除支持GPIO功能外，芯片还提供高速UART/SPI/I2C/JTAG等硬件接口。
支持全速和480Mbps高速USB接口，高速USB应用控制与响应速度更快，效率更高。
支持GPIO bitbang方式，可软件模拟各类高速通信时序。
支持USB设备VID/PID/字符串等内容配置。
双电源设计，支持IO独立供电。

3、应用框图

4、应用演示

4.1 Windows平台GPIO应用演示

串口和设备信息栏

串口号：设备管理器中对应目标设备的串口号，通过下拉箭头选择
搜索WCH USB串口：主动搜索串口
启动自动打开：开启设备USB插拔检测，成功检测到自动打开设备

GPIO信息和操作栏

引脚名称：选中需要操作的GPIO
功能：选中启用该GPIO
IO方向：选中设置GPIO为输出，未选中则设置为输入
状态：输出方向->选中输出高电平，反之低电平。输入方向->读取为高电平时选中，反之为低电平
读取芯片GPIO配置：获取当前芯片的GPIO使能状态、方向设置、引脚电平状态
配置芯片GPIO：配置芯片的GPIO使能状态、方向、引脚电平
设置GPIO电平：配置芯片的已使能且方向为输出的GPIO引脚电平
获取GPIO电平：获取当前芯片的GPIO引脚电平状态

4.2 Linux平台GPIO应用演示

程序默认操作USB设备的字符设备节点：/dev/ttyCH343USB0，需要操作其他节点或设备可直接修改。演示程序打开设备后自动获取芯片型号和GPIO数量。

选项“g”：获取当前芯片的GPIO使能状态、方向设置、引脚电平状态
选项“o”：GPIO输出功能演示，按编号依次操作GPIO输出200ms的低电平
选项“i”：获取当前芯片的GPIO引脚电平状态

4.3 Android平台GPIO应用演示

使能：选中则启用该GPIO
IO方向：IN设置GPIO为输入，OUT则设置为输出
电平：输出方向->选中输出高电平，反之低电平。输入方向->读取为高电平时选中，反之为低电平
读取GPIO配置：获取当前芯片的GPIO使能状态、方向设置、引脚电平状态
配置芯片GPIO：配置芯片的GPIO使能状态、方向、引脚电平
设置GPIO电平：配置芯片的已使能且方向为输出的GPIO引脚电平
获取GPIO电平：获取当前芯片的GPIO引脚电平状态

4.4 macOS平台GPIO应用演示