CH355中文手册
位3 位7
S S
６
串口3的内部频率系数CK3S 24CXX配置数据有效状态 2倍频 由SCL定 无效 有效
6.4. 串口寄存器
CH355的串口兼容工业标准16550并有所增强，表中标为灰色的寄存器位为增强功能，除此之外
的寄存器可以参考单串口芯片16C550或者双串口芯片CH432的说明。串口0寄存器的实际地址为I/O基址0加表中的偏移地址，串口1寄存器的实际地址为I/O基址1加表中的偏移地址，串口2寄存器的实际地址为I/O基址2加表中的偏移地址，串口3寄存器的实际地址为I/O基址3加表中的偏移地址，除了SLP/CK2X寄存器位之外，串口0与串口1的寄存器都相同，串口1与串口2、串口3的寄存器都相同。表中DLAB为寄存器LCR的位7，X表示不关心DLAB值，RO表示寄存器只读，WO表示寄存器只写，R/W表示寄存器可读可写。
地 名
DLAB R/W 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 址 称
0 0 RO RBR 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 0 0 WO THR 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 1 0 R/W IER RESET LOWPOWER SLP/CK2X 0 IEMODEM IELINES IETHRE IERECV 2 X RO IIR FIFOENS FIFOENS 0 0 IID3 IID2 IID1 NOINT 2 X WO FCR RECVTG1 RECVTG0 0 0 0 TFIFORST RFIFORST FIFOEN 3 X R/W LCR DLAB BREAKEN PARMODE1 PARMODE0 PAREN STOPBIT WORDSZ1 WORDSZ0 4 X R/W MCR 0 0 AFE LOOP OUT2 OUT1 RTS DTR 5 X RO LSR RFIFOERR TEMT THRE BREAKINT FRAMEERR PARERR OVERR DATARDY 6 X RO MSR DCD RI DSR CTS △DCD △RI △DSR △CTS 7 X R/W SCR 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 0 1 R/W DLL 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 1 1 R/W DLM 位15 位14 位13 位12 位11 位10 位9 位8 下表是串口寄存器在上电复位或者PCI总线复位或者串口软复位之后的默认值。 寄存器名称 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1
IER 0 0 0 0 0 0 0 IIR 0 0 0 0 0 0 0 FCR 0 0 0 0 0 0 0 LCR 0 0 0 0 0 0 0 MCR 0 0 0 0 0 0 0 LSR 0 1 1 0 0 0 0 MSR DCD RI DSR CTS 0 0 0 SCR 保持 保持 保持 保持 保持 保持 保持 FIFO 复位，包括发送FIFO和接收FIFO TSR 复位，TSR是串口发送移位寄存器 RSR 复位，RSR为串口接收移位寄存器 其它 未定义
位0
0 1 0 0 0 0 0 保持
RBR：接收缓冲寄存器，如果LSR的DATARDY位为1则可以从该寄存器读取接收到的数据。如果FIFOEN
为1则从串口移位寄存器RSR接收到的数据首先被存放于接收FIFO中，然后通过该寄存器读出。 THR：发送保持寄存器，包括发送FIFO，用于写入准备发送的数据。如果FIFOEN为1则写入的数据
首先被存放于发送FIFO中，然后通过发送移位寄存器TSR逐个输出。 IER：中断使能寄存器，包括增强功能控制位以及串口中断使能。
RESET：该位置1则软复位该串口，该位能够自动清0，无需软件清0。
LOWPOWER：该位为1则关闭该串口的内部基准时钟，从而使该串口进入低功耗状态。
SLP/CK2X：串口0与串口1/2/3的该位用途不同，串口0是SLP，该位为1则关闭时钟振荡器，
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从而使串口0与串口1/2/3全部进入睡眠状态，串口1/2/3是CK2X，该位为1则强制将外部时钟信号2倍频后作为串口1/2/3的内部基准时钟，并且不受CFG位CKnS的控制。 IEMODEM：该位为1则允许调制解调器输入状态变化中断。 IELINES：该位为1则允许接收线路状态中断。 IETHRE：该位为1则允许发送保持寄存器空中断。 IERECV：该位为1则允许接收到数据中断。 IIR：中断识别寄存器，用于分析中断源并处理。
FIFOENS：该位为FIFO启用状态，为1表示已经启用FIFO。 IIR寄存器位 优先 清中断
中断类型 中断源
方法 IID3 IID2 IID1 NOINT 级
没有中断产生 没有中断
接收线路状态 OVERR、PARERR、FRAMEERR、BREAKINT 读LSR 接收数据可用 接收到的字节数达到FIFO的触发点 读RBR 接收数据超时 超过4个数据的时间未收到下一数据 读RBR
发送保持寄存器空， 读IIR
0 0 1 0 3 THR寄存器空
IETHRE从0变1可以重新使能中断 或写THR
0 0 0 0 4 MODEM输入变化 △CTS、△DSR、△RI、△DCD 读MSR FCR：先进先出缓冲区FIFO控制寄存器，用于使能和复位FIFO。
RECVTG1和RECVTG0：设置接收FIFO的中断和硬件流控制的触发点，00对应1个字节，即接收满1个字节产生接收数据可用的中断，并在使能硬件流控制时自动无效RTS引脚，01对应4个字节，10对应8个字节，11对应14个字节。
TFIFORST：该位置1则清空发送FIFO中的数据（不含TSR），该位能够自动清0，无需软件清0。 RFIFORST：该位置1则清空接收FIFO中的数据（不含RSR），该位能够自动清0，无需软件清0。 FIFOEN：该位为1则启用FIFO，该位清0则禁用FIFO，禁用FIFO后为16C450兼容模式，相当于FIFO只有一个字节。
LCR：线路控制寄存器，用于控制串口通讯的格式。
DLAB：该位为除数锁存器存取使能，为1时才能存取DLL和DLM，为0时才能存取RBR/THR/IER。 BREAKEN：该位为1则强制产生BREAK线路间隔。
PARMODE1和PARMODE0：当PAREN为1时设置奇偶校验位的格式：00则奇校验，01则偶校验，10则标志位（MARK，置1），11则空白位（SPACE，清0）。
PAREN：该位为1则允许发送时产生和接收时校验奇偶校验位，为0则无奇偶校验位。 STOPBIT：该位为1则两个停止位，为0则一个停止位。
WORDSZ1和WORDSZ0：设置字长度，00则5个数据位，01则6个数据位，10则7个数据位，11则8个数据位。
MCR：调制解调器MODEM控制寄存器，用于控制MODEM输出。
AFE：该位为1则允许CTS和RTS硬件自动流控制。如果AFE为1，那么仅在检测到CTS引脚输入有效（低电平有效）时串口才继续发送下一个数据，否则暂停串口发送，当AFE为1时的CTS输入状态变化不会产生MODEM状态中断。如果AFE为1并且RTS为1，那么当接收FIFO空时，串口会自动有效RTS引脚（低电平有效），直到接收的字节数达到FIFO的触发点时，串口才自动无效RTS引脚，并能够在接收FIFO空时再次有效RTS引脚。使用硬件自动带率控制，可将己方的CTS引脚接到对方的RTS引脚，并将己方的RTS引脚送到对方的CTS引脚。 LOOP：该位为1则使能内部回路的测试模式。在内部回路的测试模式下，串口所有对外输出引脚均为无效状态，TXD内部返回到RXD（即TSR的输出内部返回到RSR的输入），RTS内部返回到CTS，DTR内部返回到DSR，OUT1内部返回到RI，OUT2内部返回到DCD。
OUT2：该位为1则允许该串口的中断请求输出，否则该串口不产生实际中断请求。 OUT1：该位为用户可定义MODEM控制位，没有连接实际输出引脚。 RTS：该位为1则RTS引脚输出有效（低电平有效），否则RTS引脚输出无效。 DTR：该位为1则DTR引脚输出有效（低电平有效），否则DTR引脚输出无效。 LSR：线路状态寄存器，用于查询方式分析串口状态。 0 0 0 1
0 1 1 1
0 1 0 0
1 0 0 0
无 1 2 2
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RFIFOERR：该位为1表示在接收FIFO中存在至少一个PARERR、FRAMEERR或BREAKINT错误。 TEMT：该位为1表示发送保持寄存器THR和发送移位寄存器TSR全空。 THRE：该位为1表示发送保持寄存器THR空。
BREAKINT：该位为1表示检测到BREAK线路间隔。
FRAMEERR：该位为1表示正在从接收FIFO中读取的数据的帧错误，缺少有效的停止位。 PARERR：该位为1表示正在从接收FIFO中读取的数据的奇偶校验错。 OVERR：该位为1表示接收FIFO缓冲区溢出。
DATARDY：该位为1表示接收FIFO中有接收到的数据，读取FIFO中所有数据后，该位自动清0。 MSR：调制解调器MODEM状态寄存器，用于查询MODEM状态。
DCD：该位是DCD引脚的位反，为1表示DCD引脚有效（低电平有效）。 RI：该位是RI引脚的位反，为1表示RI引脚有效（低电平有效）。 DSR：该位是DSR引脚的位反，为1表示DSR引脚有效（低电平有效）。 CTS：该位是CTS引脚的位反，为1表示CTS引脚有效（低电平有效）。 △DCD：该位为1表示DCD引脚输入状态发生过变化。 △RI：该位为1表示RI引脚输入状态发生过变化。 △DSR：该位为1表示DSR引脚输入状态发生过变化。 △CTS：该位为1表示CTS引脚输入状态发生过变化。 SCR：用户可定义寄存器。
DLL和DLM：波特率除数锁存器，DLL是低字节，DLM是高字节，两者组成的16位除数用于由16位计
数器构成的串口波特率产生器。该除数 = 串口内部基准时钟 / 16 / 所需通讯波特率。如果串口内部基准时钟为1.8432MHz，所需波特率为9600bps，则除数=1843200/16/9600=12。
6.5. 专用状态寄存器
CH355的专用状态寄存器是只读寄存器，其实际地址为I/O基址4加20H。 名称 位7 位6 位5 位4 位3 位2 SSR 0 0 0 0 S3INT SSR：状态寄存器，用于查询芯片内部的各个中断状态等。
S3INT：该位是串口3的中断请求状态。 S2INT：该位是串口2的中断请求状态。 S1INT：该位是串口1的中断请求状态。 S0INT：该位是串口0的中断请求状态。
S2INT
位1 S1INT
位0 S0INT
7、功能说明
7.1. 查询与中断
CH355芯片的4个串口合用一个PCI中断请求引脚，所以在进入PCI中断服务程序后，首先应该分析出是否为CH355请求中断，以及是哪个串口的中断请求。当进入中断服务程序后，有专用状态分析和依次查询两种方法：
专用状态分析是指首先读取SSR专用状态寄存器，S0INT标志有效说明是串口0中断，S1INT标志有效说明是串口1中断，S2INT标志有效说明是串口2中断，S3INT标志有效说明是串口3中断，根据分析结果直接处理并退出，无中断则直接退出。
依次查询是指首先读取串口0的IIR寄存器，有中断则处理并退出，无中断则读取串口1的IIR寄存器，有中断则处理并退出，无中断则读取串口2的IIR寄存器，有中断则处理并退出，无中断则读取串口3的IIR寄存器，有中断则处理并退出，无中断则直接退出。
当确认是某个串口的中断后，如果有必要还可以进一步分析LSR寄存器，分析中断原因并处理。 如果串口工作于中断方式，那么需要设置IER寄存器以允许相应的中断请求，并设置MCR寄存器中的OUT2以允许中断输出。
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如果串口工作于查询方式，那么无需设置IER和MCR的OUT2，只需查询LSR寄存器并分析处理。
7.2. 串口操作
具体操作可以参考单串口芯片16C550或者双串口芯片CH432的说明。
7.3. 应用说明
CH355芯片的串口输出引脚都是CMOS电平，兼容TTL电平，输入引脚能够兼容CMOS电平和TTL电平，通过外加RS232电平转换器，可以进一步转换为RS232串口。
CH355芯片的串口正常工作时需要外部向XI引脚提供时钟信号。一般情况下，时钟信号由CH355内置的反相器通过晶体稳频振荡产生。上电复位或者PCI总线复位后，PCI配置空间的命令寄存器的位0为0（禁止I/O空间），所以CH355自动关闭时钟振荡器，从而使串口0～串口3全部进入睡眠状态，直到CH355被分配I/O基址并且命令寄存器的位0为1才开启时钟振荡器。
异步串口方式下CH355芯片的引脚包括：数据传输引脚和MODEM联络信号引脚。数据传输引脚包括：TXD引脚和RXD引脚，默认都是高电平。MODEM联络信号引脚包括：CTS引脚、DSR引脚、RI引脚、DCD引脚、DTR引脚、RTS引脚，默认都是高电平。所有这些MODEM联络信号都可以作为通用IO引脚，由计算机应用程序控制并定义其用途。
CH355内置了独立的收发缓冲区及FIFO，支持单工、半双工或者全双工异步串行通讯。串行数据包括1个低电平起始位、5、6、7或8个数据位、0个或者1个附加校验位或者标志位，1个或者2个高电平停止位，支持奇校验/偶校验/标志校验/空白校验。CH355支持常用通讯波特率：1200、2400、4800、9600、19.2K、38.4K、57.6K、115.2K、230.4K、460.8K、921.6K、1.8432M、2.7648M等。串口发送信号的波特率误差小于0.2％，串口接收信号的允许波特率误差不小于2％。
在计算机端的Windows和Linux操作系统下，CH355的驱动程序能够兼容标准串口，所以绝大部分原串口应用程序完全兼容，通常不需要作任何修改。
CH355可以用于通过PCI总线为计算机扩展额外的高速RS232串口、支持自动硬件速率控制的高波特率串口、RS422或者RS485通讯接口等。
8、参数
8.1. 绝对最大值（临界或者超过绝对最大值将可能导致芯片工作不正常甚至损坏）
名称 TA TS VCC VIO
参数说明
工作时的环境温度
VCC=5V VCC=3.3V
储存时的环境温度
电源电压（VCC接电源，GND接地）
输入或者输出引脚上的电压
最小值 -40 -40 -55 -0.5 -0.5
最大值 85 65 125 6.0 VCC+0.5
单位 ℃ ℃ V V
8.2. 电气参数（测试条件：TA=25℃，VCC=5V，不包括连接PCI总线的引脚）
（如果电源电压为3.3V，则表中所有电流参数需要乘以40％的系数） 名称 参数说明 最小值 典型值 VCC 电源电压（请参考下面的注意事项） 3.3 5 ICC 工作时的电源电流 1 15 VIL 低电平输入电压 -0.5 VIH 高电平输入电压 2.0 VOL 低电平输出电压（4mA吸入电流） VOH 高电平输出电压（2mA输出电流） VCC-0.5
最大值
5.3 50 0.8 VCC+0.5 0.5
单位 V mA V V V V
CH355中文手册 IIN IUP1 IUP2 IUPscl IDN
１０
无上拉的输入端的输入电流 带弱上拉的输入端的输入电流 带上拉的输入端的输入电流 SCL引脚的上拉输入电流 带下拉的输入端的输入电流 3 18 150 -18 5 200 250 -30 10 170 350 400 -100 uA uA uA uA uA
注意事项：CH355的输入承受电压实际是电源电压加上0.5V，例如，当CH355工作于3.3V电源电压时，外部电路提供给CH355的输入电压不得超过3.8V。当CH355的电源电压低于4V时，PCI总线的主频不得超过33MHz，也就是说PCI总线不得超频工作。
8.3. 时序参数（测试条件：TA=25℃，VCC=5V，FCLK=33.3MHz，参考附图）
名称 FCLK FSCL FXI
参数说明
CLK输入频率（PCI总线的主频） 自动加载时SCL输出频率（两线接口主频）
XI输入频率、晶体频率
最小值 典型值 最大值 0 33.3 40 FCLK / 128 = 260 0.9216 22.1184 32
单位
MHz KHz MHz
9、应用
9.1. 四RS232串口（下图）
CH355中文手册
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这是基于CH355芯片的PCI四通道串口的电路。U2、U3、U4和U5是RS232电平转换芯片75232，P3、P4、P5和P6是10脚双排针或者DB9插针。晶体X1和电容C2用于时钟振荡电路。电容C1和C7～C12用于电源退耦，C7～C12是容量为0.1uF的独石或者高频瓷片电容，分别就近并联在CH355的四对电源引脚或者75232芯片的电源引脚上。
CH355属于高频数字电路，应该考虑信号阻抗匹配，在设计PCB板时需要参考PCI总线规范。建议CH355的PCI信号线的长度都小于35mm，尽量走弧线或者45度线，避免直角或者锐角走线，并且尽量将信号走线布在元件面，而在PCB背面保留大面积的接地覆铜。CH355的PCI时钟线CLK的长度尽量保持在50mm～65mm之间，并且不宜靠近其它信号线，建议在CLK两侧及PCB背面布置接地线或者覆铜，以减少周边信号线的干扰。
9.2. 连接配置芯片（下图）
这是CH355与外部配置芯片24C02的连接图，电阻R2用于SDA上拉。 网站上提供了Windows系统下的在线配置工具软件，可以对插在计算机中的CH355插卡进行数据编程和参数设置。