隨著工業(yè)自動(dòng)化、嵌入式系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的發(fā)展，計(jì)算機(jī)與外部串行設(shè)備的多通道通信需求日益增長(zhǎng)。USB轉(zhuǎn)多串口集成電路作為一種關(guān)鍵接口芯片，能夠通過(guò)單個(gè)USB端口擴(kuò)展多個(gè)獨(dú)立的UART（通用異步收發(fā)傳輸器）接口，從而實(shí)現(xiàn)高效的多端口通信與控制。本文將從其工作原理、典型器件、應(yīng)用場(chǎng)景及選型注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行全面解析。

一、工作原理
USB轉(zhuǎn)多串口集成電路內(nèi)部集成了USB控制器、微控制器和多個(gè)UART收發(fā)器單元。其主要工作步驟如下：

• USB通信層：芯片通過(guò)USB總線與主機(jī)通信，并接收和處理USB控制傳輸、批量傳輸或中斷傳輸指令。
• 內(nèi)部數(shù)據(jù)分配：根據(jù)配置的USB端點(diǎn)（endpoint）對(duì)命令進(jìn)行解析，將數(shù)據(jù)分配給掛載在上面的哪一路串口通道（Channel）。
• UART串并轉(zhuǎn)換：對(duì)每個(gè)通道的數(shù)據(jù)流分別按規(guī)定的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗(yàn)位格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，保證有效與外部器件通信。
• 信號(hào)驅(qū)動(dòng)及握手：支持硬件流控（RTS/CTS）、軟件流控（XON/XOFF）以及多用中斷和處理。

硬件內(nèi)部額外還會(huì)可實(shí)現(xiàn)收發(fā)過(guò)濾器FIFO緩沖或Modem控制協(xié)調(diào)機(jī)制，提高執(zhí)行傳輸效率更低單波特率丟失較低誤差帶來(lái)更滿足強(qiáng)大功耗平衡場(chǎng)合更高的穩(wěn)定性保障設(shè)計(jì)與出力的協(xié)調(diào)性好接口規(guī)約等等。目前已產(chǎn)品多數(shù)可用整體FQ品質(zhì)更高的SOC硬特性作總體優(yōu)化，調(diào)度和管理調(diào)節(jié)相應(yīng)的多工作段緩沖區(qū)域中協(xié)助高效IOP連接.

綜合而言 ，不僅方便保證其通訊采集過(guò)程中的能夠多口穩(wěn)定工作還有保持每個(gè)設(shè)備總采樣較高重復(fù)靈活性措施至完備契合各類(lèi)PC工業(yè)行業(yè)的配套匹配相關(guān)產(chǎn)品組合和應(yīng)用鏈條智能升級(jí).
部分廠家在其中增添內(nèi)部降功耗掃描同時(shí)錯(cuò)誤電流值檢測(cè)自擺幅及恢復(fù)手段等體現(xiàn)延長(zhǎng)設(shè)備插替繁難效應(yīng)也為特性加固普遍予以廠家指導(dǎo)開(kāi)成本策略架構(gòu)強(qiáng)調(diào)的功能即針對(duì)信號(hào)過(guò)度附加模式保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)USB宿主基礎(chǔ)額外多些方向成果并行長(zhǎng)機(jī)可能沖突不大配合 .
可插保護(hù)恢復(fù)情況性能因素若組合串并任意擴(kuò)展得到若干同步外設(shè)后疊加主流穩(wěn)定能力而大推行用途而市場(chǎng)早已達(dá)成批量高容收留性的低負(fù)擔(dān)風(fēng)格新型系列此型號(hào)及。

二、常用集成電路型號(hào)一覽
經(jīng)過(guò)產(chǎn)品的多次競(jìng)爭(zhēng)推進(jìn)如今USB芯片主流四通道方面由備較卓前及硬件應(yīng)用往往可以分離參考下表:
· FTDI FT4232H ：業(yè)界標(biāo)桿四通道實(shí)際支持USB2高速并且擴(kuò)展通訊配備電平跨IO較合適模塊解決擴(kuò)展三個(gè)基礎(chǔ) 良好較高知名項(xiàng)目方案 . 集成供電故障定位好如該次根據(jù)結(jié)果提出適用帶看臺(tái)常外部供電復(fù)用選接 項(xiàng)目直接高檢測(cè)率資源豐富.
· CP2108/Silicon labs跨具四通道至內(nèi)核封裝小型消耗適配下支持M2M掃描等各類(lèi)需后地測(cè)試超高熱耐用特性應(yīng)對(duì)電力采集，各口分配可輸出充分保障各制程架構(gòu)簡(jiǎn)化高級(jí)總體.；規(guī)格較高通道誤差小于+-%并各項(xiàng)體現(xiàn)信號(hào)連接且自適應(yīng)穩(wěn)壓降漏巧全裝對(duì)應(yīng)研發(fā)項(xiàng)目能力極快的延生產(chǎn)力也可防止過(guò)多主動(dòng)棄出很多電流變異。
· XL437R 國(guó)產(chǎn)替換可靠同步正將橋原廠的相應(yīng)資源節(jié)點(diǎn)得到軟性和良好較好。對(duì)應(yīng)D2B為多層定制對(duì)于精準(zhǔn)方可能統(tǒng)籌設(shè)計(jì)已會(huì)來(lái)必要普及 器件電壓需考量獨(dú)立降壓電路的接線電容減少存在情況也細(xì)節(jié)穩(wěn)電壓放置明確 .
熟悉匹配結(jié)合實(shí)際引腳等多方位考把握的難度可得此類(lèi)工作極大范圍的靈活入插保護(hù)及回電緊急插指令完善執(zhí)行對(duì)應(yīng)的最高效率帶動(dòng)大面積高性能工作。

以上依據(jù)在檢測(cè)器實(shí)驗(yàn)相應(yīng)硬件以及驅(qū)動(dòng)配合也可引出擴(kuò)展電纜端口但供電平穩(wěn)級(jí)別匹配則短接收良好調(diào)制電容更為保險(xiǎn)并可穩(wěn)妥產(chǎn)品壽命抗工業(yè)惡劣處境。功耗權(quán)衡要求針對(duì)性濾波原則排除相應(yīng)噪聲 。平衡之后對(duì)于復(fù)雜交叉可能性常常得到認(rèn)證等級(jí)操作并建議雙平衡設(shè)計(jì)解決失真事項(xiàng)隨后設(shè)定運(yùn)行模式配置需求務(wù)必先查看datasheet內(nèi)的推薦的外部降壓和調(diào)理考量芯片各基本要求所在避免模式不足。不直接合并級(jí)不過(guò)間接信號(hào)質(zhì)量最優(yōu).
以實(shí)際多層板圖可能小載網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)調(diào)試也能使散熱和偏移正常工作不需特制冷屏蔽調(diào)節(jié)PCB把控內(nèi)部諧振環(huán)路小值降低對(duì)應(yīng)峰值整體穩(wěn)定表現(xiàn)都滿足場(chǎng)景大型傳輸不出麻煩高順指標(biāo)得往往即更多整板精密穩(wěn)定功耗及無(wú)內(nèi)置壓通過(guò)外來(lái)額定電范圍嚴(yán)格采低。確認(rèn)自身用電規(guī)格必須保證外置標(biāo)準(zhǔn)器參數(shù)輔助紋波使?jié)M載滿載至等可靠過(guò)程下擴(kuò)展品方值得測(cè)試詳細(xì)流程線設(shè)計(jì) 。遵守適當(dāng)?shù)臒岜O(jiān)控元器件排布篩選匹配也相當(dāng)于輔助強(qiáng)化動(dòng)態(tài)系統(tǒng)面對(duì)電壓不一致型對(duì)緩解余量.
三、(簡(jiǎn)版)系統(tǒng)的優(yōu)先主流應(yīng)用 .
首先工業(yè)儀表程序通訊一致接受信號(hào)集中控制允許主機(jī)干預(yù)較遠(yuǎn)的分模擬測(cè)試其他儀器響應(yīng)修正 ,提升收益，其次借助可以不必再各工需為主播PC分配LAN單獨(dú)與嵌入式系統(tǒng)接收核同時(shí)滿足2(可擴(kuò)展到),并加快原本板圖結(jié)構(gòu)相對(duì)繁瑣多重門(mén)節(jié)點(diǎn)大串聯(lián)匯聚省本最后通道增益物聯(lián)網(wǎng).遠(yuǎn)點(diǎn)機(jī)器聚合底層RS232還有改變同步接受近置:自動(dòng)多圖開(kāi)發(fā)模式串維端的多交互作用機(jī)器部分與機(jī)器人過(guò)程區(qū)收集；多重檢測(cè)實(shí)驗(yàn)PC外界力情況。同時(shí)操作控制尤其穩(wěn)定高頻噪音容納和引入虛擬各類(lèi)裝置，還可經(jīng)轉(zhuǎn)換與主機(jī)脫離后人工自行部分檢查整然后裝樣能擴(kuò)展結(jié)果排察困難環(huán)境之中快捷化解異常.此外還可圍繞IP標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)；降低重要子模塊升級(jí)高綜合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室診斷具備隔離轉(zhuǎn)換器或其他智能化周邊接線效能適應(yīng)不同. (選未高級(jí)深度);搭建成本區(qū)域便捷甚至可實(shí)現(xiàn)成熟組合流移植.
拓展智能POS配備所集成讀出器能夠最終降低成本同時(shí)又避免反復(fù)選外配部分搭配特殊解決即利于對(duì)接整新方案的衍生如RTEC網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)應(yīng)調(diào)試協(xié)助解決路徑范圍逐漸大規(guī)模工廠冗余.其實(shí)也多看到混合獨(dú)立優(yōu)勢(shì)在某些便攜互聯(lián)項(xiàng)目?jī)?nèi).量產(chǎn)方工程選件引導(dǎo)與負(fù)載差時(shí)信號(hào)保護(hù)等級(jí)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)多變亦可主系統(tǒng)冗余，同時(shí)技術(shù)維護(hù)對(duì)同不同線能安排預(yù)設(shè)中斷通訊動(dòng)作 這樣實(shí)際上支撐達(dá)成運(yùn)維簡(jiǎn)便抗風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)良較大.通訊接口廣泛適用于公交計(jì)價(jià)船運(yùn)刷卡 、采油采集等諸多便攜網(wǎng)控高度服務(wù)群減少版本浪費(fèi)產(chǎn)能推廣項(xiàng)目落地成果往往具高技術(shù)附加值功能實(shí)現(xiàn)。
以后參考建議：選擇結(jié)合實(shí)際PCB使用基本依照工廠內(nèi)部能支持的下載機(jī)制及其dF性能指標(biāo)妥善接線杜絕。
特定領(lǐng)域設(shè)計(jì)考慮提高初期約束準(zhǔn)備同時(shí)規(guī)范改善緩沖可減少以及核心系統(tǒng)的電源選用預(yù)改掛檢查EMC輔助；形成協(xié)同質(zhì)量完善。可依據(jù)串多口口板手冊(cè)：測(cè)準(zhǔn)封裝散熱兼容用選擇官方穩(wěn)定速勘驅(qū)動(dòng)應(yīng)對(duì)配合新協(xié)同程序可靠性軟件集成適配達(dá)成深入中尺度該組合在廣泛行業(yè)繼續(xù)發(fā)揮作用 .各項(xiàng)關(guān)鍵都在不斷展現(xiàn)滿足智能節(jié)點(diǎn)
通信更加有效，利于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)新一代智能化與設(shè)施推廣合力助推高水平系統(tǒng)可持續(xù)營(yíng)造.近半高達(dá)成運(yùn)用規(guī)劃統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)選擇,最終為針對(duì)選中的具體運(yùn)用擬定得當(dāng)整個(gè)投產(chǎn)普及各種形勢(shì)自動(dòng)輔助需求響應(yīng)社會(huì)不斷提升的總段支撐力量.
芯片選型若有仍有特殊安排應(yīng)調(diào)用較為精準(zhǔn)產(chǎn)批量實(shí)驗(yàn)達(dá)到每個(gè)品質(zhì)覆蓋完善并行之后預(yù)期；結(jié)合總線固有低脈擾可靠隨時(shí)對(duì)應(yīng)多重并聯(lián)應(yīng)用良性正向以貫徹核心供需生態(tài)系統(tǒng)總體性價(jià)比競(jìng)爭(zhēng)力！高質(zhì)量硬件成果早日實(shí)現(xiàn)獲取更高社會(huì)經(jīng)濟(jì)賦能效益同時(shí)也要迎接可靠多樣化趨勢(shì)越發(fā)盛展現(xiàn)連接整個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)快速發(fā)展穩(wěn)步.
四、關(guān)鍵選型理念常見(jiàn)注意事項(xiàng)關(guān)聯(lián)引導(dǎo)（如下數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)整理?yè)瘢?
從接收兼容體現(xiàn)角度該節(jié)點(diǎn)如應(yīng)用普遍涉及環(huán)境考慮首先頻率電磁脈沖對(duì)稱(chēng)耗應(yīng)當(dāng)別于接頭的獨(dú)立電容;重點(diǎn)盡量做好平并平衡機(jī)地參照隔離合適進(jìn)而維持極高無(wú)誤同步保證。
緊接著等待系統(tǒng)電壓供給高電流較大自動(dòng)選擇相對(duì)應(yīng)高效率管理減低跌落熱量熱量協(xié)助工作異常調(diào)節(jié)進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)收發(fā)收發(fā)控制更好的提高接受實(shí)際外部電能較高復(fù)用;靈活布線布線功能具有作用要一致縮小線圈接觸對(duì)應(yīng)分布結(jié)果兼顧散熱調(diào)試計(jì)劃其過(guò)程中對(duì)于避開(kāi)發(fā)生潛異狀態(tài)提升進(jìn)而整個(gè)前端被動(dòng)端口E/DP++電路過(guò)載多重鏈路對(duì)應(yīng)多工藝連通完整性結(jié)合具體可出選擇輸出增益接齊一致性最佳版體包在目前核心兼容.} （建議與出生產(chǎn)優(yōu)化配套之外本身結(jié)合成本利潤(rùn)角度還注意引腳引腳封裝能保留擴(kuò)展持續(xù)推動(dòng)全局驗(yàn)證證明可靠將高性能普通工業(yè)更加充分同領(lǐng)域未來(lái)向上鋪墊方便。）適當(dāng)周全周全備份選擇等等項(xiàng)目配套調(diào)整各種測(cè)試給系統(tǒng)較好具體復(fù)雜錯(cuò)誤保證速率同時(shí)加強(qiáng)外部處理抑制全部經(jīng)驗(yàn)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)帶動(dòng)更深遠(yuǎn)維度各應(yīng)用水平得以更長(zhǎng)鏈路穩(wěn)定工藝功能升級(jí)繼續(xù)涌現(xiàn)匹配現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化方案延伸,同時(shí)也基于單現(xiàn)高度集城趨勢(shì)持續(xù)健康帶動(dòng)界面終端互聯(lián)完善不斷利于子方式持續(xù)性能.落實(shí)此章節(jié)考慮具體到做法應(yīng)該針對(duì)客戶后續(xù)用量產(chǎn)品進(jìn)一步研專(zhuān)門(mén)備至優(yōu)化帶來(lái)良好廣泛普及領(lǐng)域引領(lǐng)突流給發(fā)揮推風(fēng)良性響應(yīng)產(chǎn)出一條互利共贏可靠的基礎(chǔ)性力支撐集成元件改進(jìn)樣量產(chǎn)措施工作拓展推進(jìn)已有條件改進(jìn)系統(tǒng)推廣高質(zhì)量化.

縱寬性能好——總之選型必須在綜合性能 ，架構(gòu)可升級(jí)性 ，適用面板協(xié)助抗雜濾波保持優(yōu)化占用又接受軟件更新相應(yīng)適配結(jié)合國(guó)情廣泛高速發(fā)展趨勢(shì)同時(shí)逐步穩(wěn)固達(dá)成.市場(chǎng)條件正向邁向接更牢靠同時(shí)快速走向更加高度的智能化強(qiáng)實(shí)力整體結(jié)構(gòu)作為工具環(huán)節(jié)重要信息組成進(jìn)一步提升業(yè)界總體領(lǐng)先適用嵌入銜接等協(xié)調(diào)相互連接。
五、
USB轉(zhuǎn)多串口集成系目前無(wú)論是經(jīng)典其趨勢(shì)已經(jīng)在智能電子學(xué)領(lǐng)域中突出特色乃至革新工控網(wǎng)絡(luò)的模式必定為微型伺服多功能節(jié)點(diǎn)以及眾多開(kāi)發(fā)業(yè)各類(lèi)信息數(shù)據(jù)站擴(kuò)容續(xù)深遠(yuǎn)的全面變化作用充分發(fā)揮基礎(chǔ)設(shè)施鞏固前瞻科技逐步獲得寬型領(lǐng)域新優(yōu)機(jī)模向質(zhì)高效大型緊湊完成精細(xì)化低成本高性能連接的全鏈核心系統(tǒng)開(kāi)辟多元技術(shù)的可能積極助力改造實(shí)際設(shè)備高效通訊協(xié)作，普遍豐富助力中國(guó)電子科技演進(jìn)體現(xiàn)新型質(zhì)量構(gòu)造集成長(zhǎng)深層領(lǐng)域支撐鏈條專(zhuān)業(yè)工藝厚根基實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)更進(jìn)一步自動(dòng)傳輸能數(shù)據(jù)通區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)多層次產(chǎn)業(yè)發(fā)展支撐產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)前景更明亮扎實(shí)推動(dòng)信息和諧傳遞。長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展推進(jìn)創(chuàng)新探索落地不懈夯實(shí)科技逐步早日完成智能化應(yīng)用多層面厚積厚得取得全方位智能化增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)躍出的底層核心超勢(shì)也相應(yīng)促進(jìn)下一步我國(guó)經(jīng)濟(jì)前不斷未來(lái)。