序列槽轉 HID 鍵盤滑鼠晶片 CH9329

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1、概述

序列槽轉 HID 鍵盤滑鼠晶片 CH9329

CH9329 是一款序列槽轉标準 USB HID 裝置(鍵盤、滑鼠、自定義 HID)晶片，根據不同的工作模式， 在電腦上可被識别為标準的 USB 鍵盤裝置、USB 滑鼠裝置或自定義 HID 類裝置。該晶片接收用戶端發送過來的序列槽資料，并按照 HID 類裝置規範，将資料先進行打包再通過 USB 口上傳給計算機。通過提供的上位機軟體，使用者也可自行配置晶片工作模式、序列槽通信模式、序列槽通信波特率、多種逾時時間、VID、PID，以及各種 USB 字元串描述符。下圖為其一般應用框圖。

2、特點

• 支援 12Mbps 全速 USB 傳輸，相容 USB V2.0，内置晶振。
• 預設序列槽通信波特率為 9600bps，支援各種常見波特率。
• 支援 5V 電源電壓和 3.3V 電源電壓。
• 多種晶片工作模式，應用不同需求。
• 多種序列槽通信模式，靈活切換。
• 支援普通鍵盤和多媒體鍵盤功能，支援全鍵盤功能。
• 支援相對滑鼠和絕對滑鼠功能。
• 支援自定義 HID 類裝置功能，可用于單純資料傳輸。
• 支援 ASCII 碼字元輸入和區位碼漢字輸入。
• 可自行配置晶片的 VID、PID，以及晶片各種字元串描述符。
• 可自行配置晶片的預設波特率。
• 可自行配置晶片通信位址，實作同一個序列槽下挂載多個晶片。
• 可自行配置回車字元。
• 可自行配置過濾字元串，以便進行無效字元過濾。
• 符合 USB 相關規範，符合 HID 類裝置相關規範。
• 采用小體積的 SOP-16 無鉛封裝，相容 RoHS。

3、封裝

封裝形式	塑體寬度	引腳間距	封裝說明	訂貨型号
SOP16	3.9mm	150mil	1.27mm	50mil	标準 16 腳貼片	CH9329

4、引腳

引腳号	引腳名稱	類型	引腳說明
1	ACT#	輸出	USB 配置完成狀态輸出引腳，低電平有效
2	MODE0	輸入	晶片工作模式配置引腳 0，配合 MODE1 引腳使用，内置 上拉電阻
3	MODE1	輸入	晶片工作模式配置引腳 1，配合 MODE0 引腳使用，内置 上拉電阻
4	CFG0	輸入	晶片序列槽通信模式配置引腳 0，配合 CFG1 引腳使用， 内置上拉電阻
5	CFG1	輸入	晶片序列槽通信模式配置引腳 1，配合 CFG0 引腳使用， 内置上拉電阻
6	RST	輸入	外部複位輸入引腳，高電平有效，内置下拉電阻
7	TXD	輸出	串行資料輸出
8	RXD	輸入	串行資料輸入，内置上拉電阻
9	UP	輸出	USB 資料包上傳成功訓示引腳，每成功上傳一包資料， 該引腳電平翻轉一次
10	DEF	輸入	晶片參數恢複出廠設定引腳，拉低 3S 以上可将參數恢 複出廠預設設定，内置上拉電阻
11	SET	輸入	晶片參數配置引腳，低電平有效，内置上拉電阻 任何模式下，晶片檢測到該引腳為低電平後自動切換到“協定傳輸模式”，用戶端序列槽裝置可進行參數配置
12	UD+	USB 信号	直接連到 USB 總線的 D+資料線
13	UD-	USB 信号	直接連到 USB 總線的 D-資料線
14	GND	電源	公共接地端，直接連到 USB 總線的地線
15	VCC	電源	正電源輸入端，需要外接 0.1uF 電源退耦電容
16	V33	電源	内部 USB 電源調整器輸出和内部 USB 電源輸入， 在 3.3V 電源電壓時連接配接VCC 輸入外部電源， 在 5V 電源電壓時外接容量為 0.1uF 退耦電容

5、功能說明

CH9329晶片内置了電源上電複位電路。

CH9329晶片使用5V電源電壓時，V33引腳應該外接容量為0.1uF左右的電源退耦電容。使用3.3V 電源電壓時，V33引腳應該與VCC引腳相連接配接，同時輸入外部的3.3V電源。

CH9329晶片的ACT#引腳是USB裝置配置完成狀态輸出，用于訓示USB裝置已經成功連接配接到計算機。CH9329内置了獨立的收發緩沖區，支援單工、半雙工或者全雙工異步串行通訊。串行資料包括1

個低電平起始位，8個資料位，1個高電平停止位，預設波特率為9600bps，支援常用通訊波特率：1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200等。序列槽發送信号的波特率誤差小于0.3％，序列槽接收信号的允許波特率誤差不小于2％。

CH9329晶片是序列槽轉HID類裝置的純硬體解決方案，其内置了USB總線所需的所有外圍電路，包括PLL和24MHz的USB時鐘、D+和D-信号線的串聯比對電阻、Device裝置的1.5KΩ上拉電阻等，并且内置了晶振。

CH9329晶片符合相關技術規範，支援即插即用，計算機端的Windows/Android/蘋果等作業系統已經内置相應的驅動程式，連接配接後即可使用。

晶片工作模式配置說明：

晶片工作模式	MODE1電平	MODE0電平	功能說明
模式0	1	1	模拟标準USB鍵盤+USB滑鼠裝置(預設) 該模式下CH9329晶片在電腦上識别為USB鍵盤 和USB滑鼠的複合裝置，USB鍵盤包含普通鍵和多媒體鍵，USB滑鼠包含相對滑鼠和絕對滑鼠。該模式功能最全，可以實作USB鍵盤和USB滑鼠 的全部功能。
模式1	1	模拟标準USB鍵盤裝置 該模式下CH9329晶片在電腦上識别為單一USB 鍵盤裝置，USB鍵盤隻包含普通鍵，不包含多媒體鍵，支援全鍵盤模式，适用于部分不支援複 合裝置的系統。
模式2	1	模拟标準USB滑鼠裝置 該模式下CH9329晶片在電腦上識别為單一USB 滑鼠裝置，USB滑鼠包含相對滑鼠和絕對滑鼠。
模式3	模拟标準USB自定義HID類裝置 該模式下CH9329晶片在電腦上識别為單一USB 自定義HID類裝置，具有上傳和下傳2個通道， 可以實作序列槽和HID資料透傳功能。 CH9329晶片如果接收到序列槽資料，則打包通過USB上傳，如果接收到USB下傳資料，則通過串 口進行發送。

如果MODE0引腳和MODE1引腳懸空，則晶片預設處于工作模式0。序列槽通信模式配置說明：

需要使用USB滑鼠功能的應用。如果需要使用全 鍵盤功能，也建議采用該模式。
模式1	1	ASCII模式 該模式下客戶序列槽裝置向CH9329晶片發送序列槽資料時，可以發送ASCII碼字元資料，也可以發送區位碼漢字資料。 該模式适用于隻需要使用USB鍵盤中可見ASCII 字元的應用。
模式2	1	透傳模式 該模式下客戶序列槽裝置向CH9329晶片發送序列槽資料時，可以是任意16進制資料。 該模式适用于CH9329晶片處于晶片工作模式3 的應用。

如果CFG0引腳和CFG1引腳懸空，則晶片預設處于序列槽通信模式0。

如果晶片目前工作于“ASCII模式”或“透傳模式”，此時需要切換到“協定傳輸模式”進行參數配置，則可以先将SET引腳設定為低電平(晶片檢測到SET引腳為低電平後，自動切換到“協定傳輸模式”)，再進行配置。撤銷SET引腳低電平後，晶片會按照新設定的序列槽通信模式進行工作。

如果需要将晶片的所有參數配置恢複到出廠預設設定值，則可以通過以下2步實作： (1)、将DEF引腳設定為低電平，并持續3S以上；

(2)、将DEF引腳恢複為高電平，等待200mS，所有參數配置自動恢複出廠預設設定值；

由于CH9329晶片有4種晶片工作模式和3種序列槽通信模式，為友善客戶使用，建議按照以下推薦組合進行使用。

晶片工作模式	序列槽通信模式 (推薦優先級由上 而下)	推薦說明
模式0	模式0 模式1 模式2	1、如果需要同時使用USB鍵盤和USB滑鼠功能， 則隻能采用序列槽通信模式0(協定傳輸模式)，該模式可以實作USB鍵盤和USB滑鼠的全部功能， 包括全鍵盤功能、多媒體按鍵功能、絕對滑鼠功能； 2、如果隻使用其中的USB普通鍵盤功能，也可以采用序列槽通信模式1(ASCII模式)，該模式下， 序列槽資料必須符合ASCII字元格式； 3、如果隻使用其中的USB普通鍵盤功能，也可以采用序列槽通信模式2(透傳模式)，該模式下， 序列槽資料每8個位元組組成一包，晶片每接收到8 個位元組後，直接打包通過USB口上傳。故序列槽資料必須按照标準的USB鍵盤資料包進行發送。 比如模拟“A”按下，則序列槽發送資料包為： 0x00、0x00、0x04、0x00、0x00、0x00、0x00、 0x00； 比如模拟“A”釋放，則序列槽發送資料包為： 0x00、0x00、0x00、0x00、0x00、0x00、0x00、 0x00；
模式1	模式1 模式0 模式2	1、如果USB鍵盤隻需要使用到可見ASCII功能， 則采用序列槽通信模式1(ASCII模式)，該模式使用最簡單，最友善； 2、如果USB鍵盤需要實作全鍵盤功能，則可以

采用序列槽通信模式0(協定傳輸模式)；
模式2	模式0	CH9329如果工作在晶片工作模式2時，隻支援串 口通信模式0(協定傳輸模式)
模式3	模式2 模式0	1、如果上傳資料量較大且速度要求更快時，建議采用序列槽通信模式2(透傳模式)，該模式下， CH9329晶片可以一次性最多接收400個位元組數 據，然後分包上傳；

通過提供的上位機軟體，使用者可自定義晶片工作模式、序列槽通信模式、序列槽通信波特率、序列槽通信位址、多種逾時時間、回車字元、是否自動回車、過濾起始字元和結束字元、VID、PID，以及各種USB 字元串描述符等。這些資訊配置後，将永久儲存在晶片内部，斷電不丢失，除非重新配置或恢複出廠設定，新配置在下一次上電後有效。如果沒有設定過，則啟用晶片預設的工作模式、USB VID、PID 和 USB 字元串描述符。具體如何配置，可參考提供的測試軟體。

6、參數

1. 1. 絕對最大值

（臨界或者超過絕對最大值将可能導緻晶片工作不正常甚至損壞）

名稱	參數說明	最小值	最大值	機關
TA	工作時的環境溫度	-40	85	℃
TS	儲存時的環境溫度	-55	125	℃
VCC	電源電壓（VCC 接電源，GND 接地）	-0.4	5.5	V
VIO	除 UD+/UD-之外的其它輸入或者輸出引腳上的電壓	-0.4	VCC+0.4	V
VIOU	UD+/UD-引腳上的電壓	-0.4	V33+0.4	V

1. 1. 電氣參數

（測試條件：TA=25℃，VCC=5V，不包括連接配接 USB 總線的引腳）

名稱	參數說明	最小值	典型值	最大值	機關
VCC	電源電壓	3.7	5	5.5	V
V33	内部USB電源調整器輸出電壓	3.14	3.27	3.4	V
ICC	靜态電源電流	8	11	mA
VIL	低電平輸入電壓	-0.4	1.2	V
VIH	高電平輸入電壓	2.4	VCC+0.4	V
VOL	低電平輸出電壓（8mA 吸入電流）	0.4	V
VOH	高電平輸出電壓（8mA 輸出電流）	VCC-0.4	V
IUP	内置上拉電阻的輸入電流	35	70	140	uA
IDN	内置下拉電阻的輸入電流	-35	-70	-140	uA
Vpot	電源上電複位的電壓門限	2.1	2.3	2.5	V

7、應用

7.1. 序列槽轉 HID 裝置（下圖）

下圖是由CH9329實作的序列槽轉HID裝置(鍵盤、滑鼠、HID類)相關原理圖。

P1是USB端口，USB總線包括一對5V電源線和一對資料信号線，通常，+5V電源線是紅色，接地線是黑色，D+信号線是綠色，D-信号線是白色。USB總線提供的電源電流最大可以達到500mA，一般情況下，CH9329晶片和低功耗的USB産品可以直接使用USB總線提供的5V電源。如果USB産品通過其它供電方式提供常備電源，那麼CH9329也應該使用該常備電源，如果需要同時使用USB總線的電源，那麼可以通過阻值約為1Ω的電阻連接配接USB總線的5V電源線與USB産品的5V常備電源，并且兩者的接地線直接