USB 转串口芯片选型对比
板子接电脑调试、下载最常用的 6 颗 USB 转串口芯片:CH340 系列(CH340E / N / G)、CH343P、CH9102F、CP2102N、FT232RL、PL2303SA。按 USB 速度、最高波特率、要不要晶振、供电和 I/O 电压、引出的握手信号、驱动和封装对比,每项参数都注明出处(原厂数据手册版本和章节),并链到本站用这颗芯片的板子和手册站的数据手册。本站 204 块板子里有 141 块用 CH340 系列(其中 139 块是 CH340E),2 块用 CH343P。CH9102F、CP2102N、FT232RL 作为选型参考列出,本站暂无板子使用;PL2303SA 只在本站一块板子网口版的首版用过,现已改成 CH340E。
参数对比
| 参数 | CH340E / N / G | CH343P | CH9102F | CP2102N | FT232RL | PL2303SA |
|---|---|---|---|---|---|---|
| USB 速度 | 全速 USB 设备接口,兼容 USB V2.0 | 全速 USB 设备接口,兼容 USB V2.0 | 全速 USB 设备接口,兼容 USB V2.0 | USB 2.0 全速(12 Mbps) | 兼容 USB 2.0 全速 | 符合 USB 2.0 规范(全速);片内 USB 1.1 收发器 |
| 最高波特率 | 50 bps~2 Mbps;手册建议单向 1 Mbps 以上或双向 500 kbps 以上改用 CH343(可开硬件自动流控) | 50 bps~6 Mbps;可选自动识别 115200 bps 及以下的波特率;手册提醒全速 USB 只有 12 Mbps,避免连续或全双工 3 Mbps 以上 | 50 bps~4 Mbps;手册建议超过 2 Mbps 的应用优选 480 Mbps 高速 USB 芯片 | 300 baud~3 Mbaud | 300 baud~3 Mbaud | 75 bps~115 kbps;驱动支持的 19 档波特率列在表 6-2,最高 115200;芯片规格范围(75 bps~115 kbps)内的其他波特率,可向旺玖申请定制驱动 |
| 外部晶振 | CH340E / CH340N 内置时钟,不用晶振(发送波特率误差小于 1.8%);CH340G 要外接 12 MHz 晶振和振荡电容(发送误差小于 0.3%) | 不用:内置时钟;内部时钟误差 −15~60 ℃ 不超过 ±1.0%,−40~85 ℃ 不超过 ±1.5% | 不用:内置时钟 | 不用:内置 48 MHz 振荡器,全温度、全电压范围内 47.3~48.7 MHz;§4.2.1 波特率计算按 ±0.25% 的振荡器精度估算误差 | 默认不用:内置时钟,要求 VCC ≥ 4.0 V;要 3.3 V 供电必须外接晶振 / 振荡器,并且先在 VCC > 4.0 V 下改写 EEPROM 打开外部振荡器(FT_PROG 改不了,要用自编程序) | 片内 96 MHz 时钟发生器;8 个引脚(GND、TXD、VDD_325、RXD、DP、DM、VDD_5、VO_33)里没有晶振脚 |
| 供电和 I/O 电压 | VCC 接 5 V(4.0~5.3 V)或 3.3 V(CH340E / N 3.1~3.6 V,CH340G 2.9~3.6 V);没有单独的 I/O 电源脚,3.3 V 供电时和它相连的电路不能超过 3.3 V;批号 4 开头的 CH340N 的 IO 耐 5 V | VDD5 接 5 V(4.0~5.5 V)或 3.3 V(3.0~3.6 V);串口 I/O 由单独的 VIO 脚供电,1.7~5.5 V(可接 1.8 / 2.5 / 3.3 / 5 V),VIO 不向 VDD5 / V3 倒灌电流 | VDD5 接 5 V(4.0~5.5 V)或 3.3 V(3.0~3.6 V);CH9102F 串口 I/O 由单独的 VIO 脚供电,1.7~5.5 V,支持防倒灌 | VDD 3.0~3.6 V,或经片内 5 V 稳压器从 VREGIN 输入 3.0~5.25 V;只有 QFN24 有单独的 VIO 脚(1.71 V~VDD),QFN28 / QFN20 的 I/O 电压等于 VDD | VCC 4.0~5.25 V(内部振荡器)或 3.3~5.25 V(外部晶振);UART 和 CBUS 由单独的 VCCIO 脚供电,1.8~5.25 V | VDD_5 接 USB 的 5 V(工作范围 4.5~6.5 V,典型 5 V;手册没有 3.3 V 单电源供电的接法);片内有 5 V 转 3.3 V 稳压,VO_33 输出 3.3 V;串口电平由单独的 VDD_325 脚决定,可接 1.8~3.3 V(手册按 3.3 / 2.5 / 1.8 V 三档列了电气参数);手册没有写 TXD / RXD 耐 5 V |
| 握手 / Modem 信号 | CH340G(SOP16)引出 RTS#、DTR#、CTS#、DSR#、RI#、DCD# 全套;CH340N(SOP8)只有 RTS#;CH340E 的 MSOP-10 脚位手册引脚表未列出,只注明它有 TNOW(发送状态,可控 RS485 收发切换) | QFN16 引出 RTS、DTR、CTS、DSR、RI、DCD 全套;支持 CTS / RTS 硬件自动流控;DTR 外接下拉电阻可改为 TNOW,直接控制 RS485 收发切换 | 引出 RTS、DTR、CTS、DSR、RI、DCD 全套;支持 CTS / RTS 硬件自动流控;TNOW(RS485 切换)、RXS / TXS(收发状态)、WAKEUP 分别和 GPIO2 / GPIO1 / GPIO0 / GPIO3 共用一个脚,当 GPIO 用就没有对应功能;另有 SUSPEND / SUSPEND# 挂起状态输出 | QFN28 / QFN24 引出 RTS、CTS、DTR、DSR、DCD、RI 全套,QFN20 只有 RTS / CTS;支持 RTS/CTS 和 Xon/Xoff 握手;RS485 收发控制是 GPIO 的复用功能(QFN28 / 24 为 GPIO.2,QFN20 为 GPIO.1) | 引出 RTS#、CTS#、DTR#、DSR#、DCD#、RI# 全套;另有 5 个可配置 CBUS 脚,出厂默认为 TXLED#、RXLED#、TXDEN(RS485 发送使能)、PWREN#、SLEEP# | 只有 TXD、RXD,没有任何握手 / Modem 信号;手册写明用于只用 TX-RX 的串口设备 |
| 驱动(手册原文) | 手册写「软件兼容 CH341,可以直接使用 CH341 的 VCP 驱动程序」;系统是否自带驱动手册未给出 | 支持免安装的操作系统内置 CDC 类驱动,也可安装沁恒的 VCP 厂商驱动(手册写明 Windows 下两种都可用) | 支持免安装的操作系统内置 CDC 类驱动,也可安装沁恒的 VCP 厂商驱动(手册写明 Windows 下两种都可用) | 原厂提供 VCP 驱动(Windows、Mac、Linux)和 USBXpress 直接驱动,最新版在 Silicon Labs 官网下载;系统是否自带驱动手册未给出 | FTDI 免费提供 VCP 驱动(Windows、Mac OS、Linux 2.4 及以上)和 D2XX 直接驱动(含 Android);系统是否自带驱动手册未给出 | 手册写提供免版税的 VCP 驱动:Windows 2000 / XP / Vista / 7(WHQL 认证)、Windows Server 2003 / 2008 / 2008 R2、Windows 8、Windows CE 4.2 / 5.0 / 6.0 和 Windows Embedded Compact 7、Windows XP Embedded / WEPOS / POSReady、Mac OS 8/9 和 OS X;Linux / Android 内核 2.4.31 起自带 PL2303 驱动。手册是 2012 年版,没有提到 Windows 10 / 11 |
| 封装 | CH340E:MSOP-10(体宽 3.0 mm,脚距 0.5 mm);CH340N:SOP-8;CH340G:SOP-16(体宽 3.9 mm,脚距 1.27 mm) | CH343P:QFN16(3 × 3 mm,脚距 0.5 mm),内置 EEPROM 可配 VID / PID 和字符串;同系列 CH343G 为 SOP16、CH343K 为 ESSOP10 | CH9102F:QFN24(4 × 4 mm,脚距 0.5 mm);批号倒数第 4 位是字母的 CH9102F 才内置 EEPROM(可配 VID / PID 和字符串);同系列 CH9102X 为 QFN28(5 × 5 mm),I/O 固定 3.3 V | QFN20(3 × 3 mm)、QFN24(4 × 4 mm)、QFN28(5 × 5 mm) | FT232RL:SSOP-28(5.30 × 10.20 mm,脚距 0.65 mm);FT232RQ:QFN-32(5 × 5 mm) | SOP-8(订货型号 PL-2303SA LF,无铅) |
| 工作温度 | CH340E / N:−20~70 ℃;CH340G:−40~85 ℃ | −40~85 ℃ | −40~85 ℃ | −40~85 ℃ | −40~85 ℃ | 0~70 ℃ |
| 适合的场合 | 板载调试串口;MCU 和 CH340 同一电源、只要 TX / RX 的场合(CH340E / N 免晶振、占板面积小);要做 DTR / RTS 自动下载,选引出 DTR# 的 CH340G 或 CH343P | MCU 是 1.8~3.3 V I/O 或和 USB 分开供电;要 2 Mbps 以上波特率或硬件流控;想插上电脑不装驱动;板子面积小 | 要全套 Modem 信号、I/O 电压可调、防倒灌,又想免装驱动;需要几个由电脑控制的 GPIO | 沿用海外参考设计、要原厂跨平台驱动;QFN20 做极小的 USB 转 TTL;QFN24 适合 I/O 电压和 VDD 不同的场合 | 要全套 Modem 信号加 LED / RS485 / 电源控制脚;要 bit-bang 或给 MCU 输出时钟;I/O 电压 1.8~5 V 都要兼容 | 只接 TX / RX、串口电平 1.8~3.3 V、波特率不超过 115200 的场合;本站「STM32F103RCT6 两路 RS-232 + 两路独立 RS-485 串口转换板」网口版的首版用过,V1.06 网口版已改成 CH340E |
怎么选
- 板载调试串口、MCU 和 USB 同一电源、只接 TX / RX:CH340E 或 CH340N(免晶振、封装小)。
- MCU 是 1.8 / 2.5 V I/O,或 MCU 和 USB 分开供电:选有单独 I/O 电源脚的 CH343P、CH9102F、CP2102N(QFN24)、FT232RL;PL2303SA 也有单独的 VDD_325 脚(1.8~3.3 V),但手册没写防倒灌。CH340 系列没有这个脚。
- 波特率要 2 Mbps 以上或要硬件自动流控:CH343P(到 6 Mbps)、CH9102F(到 4 Mbps);CP2102N、FT232RL 到 3 Mbaud。
- 希望插上电脑不装驱动:CH343P、CH9102F 的手册写明支持系统内置 CDC 类驱动。
- 做 USB 转 RS485:CH340E / CH343P 的 TNOW、CH9102F 的 TNOW(与 GPIO2 共用)、CP2102N 的 RS485(GPIO 复用)、FT232RL 的 TXDEN(CBUS 默认配置)都能直接控制收发切换。
- 维护用过 PL2303SA 的老板子:它只有 TX / RX,波特率最高 115200;本站用过它的那块板,现行版本已改用 CH340 系列。
逐颗说明
CH340E / N / G · 南京沁恒 WCH
- USB 速度
- 全速 USB 设备接口,兼容 USB V2.0(§2 特点)
- 最高波特率
- 50 bps~2 Mbps;手册建议单向 1 Mbps 以上或双向 500 kbps 以上改用 CH343(可开硬件自动流控)(§2 特点;§5.4 串口特性)
- 外部晶振
- CH340E / CH340N 内置时钟,不用晶振(发送波特率误差小于 1.8%);CH340G 要外接 12 MHz 晶振和振荡电容(发送误差小于 0.3%)(§3 封装备注;§5.1;§5.4)
- 供电和 I/O 电压
- VCC 接 5 V(4.0~5.3 V)或 3.3 V(CH340E / N 3.1~3.6 V,CH340G 2.9~3.6 V);没有单独的 I/O 电源脚,3.3 V 供电时和它相连的电路不能超过 3.3 V;批号 4 开头的 CH340N 的 IO 耐 5 V(§5.1;§6.2;§6.3)
- 握手 / Modem 信号
- CH340G(SOP16)引出 RTS#、DTR#、CTS#、DSR#、RI#、DCD# 全套;CH340N(SOP8)只有 RTS#;CH340E 的 MSOP-10 脚位手册引脚表未列出,只注明它有 TNOW(发送状态,可控 RS485 收发切换)(§4 引脚;§5.1)
- 驱动(手册原文)
- 手册写「软件兼容 CH341,可以直接使用 CH341 的 VCP 驱动程序」;系统是否自带驱动手册未给出(§2 特点)
- 封装
- CH340E:MSOP-10(体宽 3.0 mm,脚距 0.5 mm);CH340N:SOP-8;CH340G:SOP-16(体宽 3.9 mm,脚距 1.27 mm)(§3 封装)
- 工作温度
- CH340E / N:−20~70 ℃;CH340G:−40~85 ℃(§6.1 绝对最大值)
- 适合的场合
- 板载调试串口;MCU 和 CH340 同一电源、只要 TX / RX 的场合(CH340E / N 免晶振、占板面积小);要做 DTR / RTS 自动下载,选引出 DTR# 的 CH340G 或 CH343P
数据手册:CH340 手册(一)版本 3D(手册站按 CH340T 收录,是 CH340 全系列共用的同一份手册)
本站用这颗芯片的板子
CH343P · 南京沁恒 WCH
- USB 速度
- 全速 USB 设备接口,兼容 USB V2.0(§2 特点)
- 最高波特率
- 50 bps~6 Mbps;可选自动识别 115200 bps 及以下的波特率;手册提醒全速 USB 只有 12 Mbps,避免连续或全双工 3 Mbps 以上(§2 特点;§5.3 串口)
- 外部晶振
- 不用:内置时钟;内部时钟误差 −15~60 ℃ 不超过 ±1.0%,−40~85 ℃ 不超过 ±1.5%(§2 特点;§5.4;§6.3 时序参数)
- 供电和 I/O 电压
- VDD5 接 5 V(4.0~5.5 V)或 3.3 V(3.0~3.6 V);串口 I/O 由单独的 VIO 脚供电,1.7~5.5 V(可接 1.8 / 2.5 / 3.3 / 5 V),VIO 不向 VDD5 / V3 倒灌电流(§2 特点;§5.2 电源与功耗;§6.2 电气参数)
- 握手 / Modem 信号
- QFN16 引出 RTS、DTR、CTS、DSR、RI、DCD 全套;支持 CTS / RTS 硬件自动流控;DTR 外接下拉电阻可改为 TNOW,直接控制 RS485 收发切换(§4 引脚;§5.3 串口)
- 驱动(手册原文)
- 支持免安装的操作系统内置 CDC 类驱动,也可安装沁恒的 VCP 厂商驱动(手册写明 Windows 下两种都可用)(§2 特点;§5.3 串口)
- 封装
- CH343P:QFN16(3 × 3 mm,脚距 0.5 mm),内置 EEPROM 可配 VID / PID 和字符串;同系列 CH343G 为 SOP16、CH343K 为 ESSOP10(§2 特点;§3 封装)
- 工作温度
- −40~85 ℃(§6.1 绝对最大值)
- 适合的场合
- MCU 是 1.8~3.3 V I/O 或和 USB 分开供电;要 2 Mbps 以上波特率或硬件流控;想插上电脑不装驱动;板子面积小
数据手册:CH343 手册 版本 1E
本站用这颗芯片的板子
CH9102F · 南京沁恒 WCH
- USB 速度
- 全速 USB 设备接口,兼容 USB V2.0(§2 特点)
- 最高波特率
- 50 bps~4 Mbps;手册建议超过 2 Mbps 的应用优选 480 Mbps 高速 USB 芯片(§2 特点;§5.3 串口)
- 外部晶振
- 不用:内置时钟(§2 特点;§5.4)
- 供电和 I/O 电压
- VDD5 接 5 V(4.0~5.5 V)或 3.3 V(3.0~3.6 V);CH9102F 串口 I/O 由单独的 VIO 脚供电,1.7~5.5 V,支持防倒灌(§2 特点;§5.2 电源与功耗;§6.2 电气参数)
- 握手 / Modem 信号
- 引出 RTS、DTR、CTS、DSR、RI、DCD 全套;支持 CTS / RTS 硬件自动流控;TNOW(RS485 切换)、RXS / TXS(收发状态)、WAKEUP 分别和 GPIO2 / GPIO1 / GPIO0 / GPIO3 共用一个脚,当 GPIO 用就没有对应功能;另有 SUSPEND / SUSPEND# 挂起状态输出(§4 引脚定义;§5.3 串口)
- 驱动(手册原文)
- 支持免安装的操作系统内置 CDC 类驱动,也可安装沁恒的 VCP 厂商驱动(手册写明 Windows 下两种都可用)(§2 特点;§5.3 串口)
- 封装
- CH9102F:QFN24(4 × 4 mm,脚距 0.5 mm);批号倒数第 4 位是字母的 CH9102F 才内置 EEPROM(可配 VID / PID 和字符串);同系列 CH9102X 为 QFN28(5 × 5 mm),I/O 固定 3.3 V(§2 特点;§3 引脚排列;§5.5 芯片参数配置)
- 工作温度
- −40~85 ℃(§6.1 绝对最大值)
- 适合的场合
- 要全套 Modem 信号、I/O 电压可调、防倒灌,又想免装驱动;需要几个由电脑控制的 GPIO
数据手册:CH9102 手册 版本 1.4
CP2102N · Silicon Labs
- USB 速度
- USB 2.0 全速(12 Mbps)(§1 Feature List)
- 最高波特率
- 300 baud~3 Mbaud(§1 Feature List;§4.2.1 Baud Rate Generation)
- 外部晶振
- 不用:内置 48 MHz 振荡器,全温度、全电压范围内 47.3~48.7 MHz;§4.2.1 波特率计算按 ±0.25% 的振荡器精度估算误差(§1 Feature List;§3.1.5 Table 3.5;§4.2.1)
- 供电和 I/O 电压
- VDD 3.0~3.6 V,或经片内 5 V 稳压器从 VREGIN 输入 3.0~5.25 V;只有 QFN24 有单独的 VIO 脚(1.71 V~VDD),QFN28 / QFN20 的 I/O 电压等于 VDD(Table 1.1 Product Selection Guide;§3.1.1 Table 3.1;§3.1.6)
- 握手 / Modem 信号
- QFN28 / QFN24 引出 RTS、CTS、DTR、DSR、DCD、RI 全套,QFN20 只有 RTS / CTS;支持 RTS/CTS 和 Xon/Xoff 握手;RS485 收发控制是 GPIO 的复用功能(QFN28 / 24 为 GPIO.2,QFN20 为 GPIO.1)(§4.2 UART;§4.3.1 Table 4.2;§4.3.12;§5.1~5.3 Pin Definitions)
- 驱动(手册原文)
- 原厂提供 VCP 驱动(Windows、Mac、Linux)和 USBXpress 直接驱动,最新版在 Silicon Labs 官网下载;系统是否自带驱动手册未给出(§1 Feature List;§4.4 Drivers)
- 封装
- QFN20(3 × 3 mm)、QFN24(4 × 4 mm)、QFN28(5 × 5 mm)(Table 1.1;§6.1 / §7.1 / §8.1 Package Dimensions)
- 工作温度
- −40~85 ℃(Table 1.1;§3.1.1 Table 3.1)
- 适合的场合
- 沿用海外参考设计、要原厂跨平台驱动;QFN20 做极小的 USB 转 TTL;QFN24 适合 I/O 电压和 VDD 不同的场合
FT232RL · FTDI
- USB 速度
- 兼容 USB 2.0 全速(首页 Features)
- 最高波特率
- 300 baud~3 Mbaud(首页 Features)
- 外部晶振
- 默认不用:内置时钟,要求 VCC ≥ 4.0 V;要 3.3 V 供电必须外接晶振 / 振荡器,并且先在 VCC > 4.0 V 下改写 EEPROM 打开外部振荡器(FT_PROG 改不了,要用自编程序)(首页 Features;§3.2 Note 1;§5.2;§7.6 Using the External Oscillator)
- 供电和 I/O 电压
- VCC 4.0~5.25 V(内部振荡器)或 3.3~5.25 V(外部晶振);UART 和 CBUS 由单独的 VCCIO 脚供电,1.8~5.25 V(§3.2 Pin Out;§5.2 DC Characteristics)
- 握手 / Modem 信号
- 引出 RTS#、CTS#、DTR#、DSR#、DCD#、RI# 全套;另有 5 个可配置 CBUS 脚,出厂默认为 TXLED#、RXLED#、TXDEN(RS485 发送使能)、PWREN#、SLEEP#(§3.2 Pin Out;§3.5 CBUS Signal Options;§8 EEPROM Configuration)
- 驱动(手册原文)
- FTDI 免费提供 VCP 驱动(Windows、Mac OS、Linux 2.4 及以上)和 D2XX 直接驱动(含 Android);系统是否自带驱动手册未给出(§1.1 Driver Support)
- 封装
- FT232RL:SSOP-28(5.30 × 10.20 mm,脚距 0.65 mm);FT232RQ:QFN-32(5 × 5 mm)(§1.2 Part Numbers;§9.1;§9.2)
- 工作温度
- −40~85 ℃(首页 Features;§5.2)
- 适合的场合
- 要全套 Modem 信号加 LED / RS485 / 电源控制脚;要 bit-bang 或给 MCU 输出时钟;I/O 电压 1.8~5 V 都要兼容
PL2303SA · 旺玖 Prolific
- USB 速度
- 符合 USB 2.0 规范(全速);片内 USB 1.1 收发器(§1 Features)
- 最高波特率
- 75 bps~115 kbps;驱动支持的 19 档波特率列在表 6-2,最高 115200;芯片规格范围(75 bps~115 kbps)内的其他波特率,可向旺玖申请定制驱动(§1;§3;§6 表 6-2)
- 外部晶振
- 片内 96 MHz 时钟发生器;8 个引脚(GND、TXD、VDD_325、RXD、DP、DM、VDD_5、VO_33)里没有晶振脚(§1;§5 表 5-1)
- 供电和 I/O 电压
- VDD_5 接 USB 的 5 V(工作范围 4.5~6.5 V,典型 5 V;手册没有 3.3 V 单电源供电的接法);片内有 5 V 转 3.3 V 稳压,VO_33 输出 3.3 V;串口电平由单独的 VDD_325 脚决定,可接 1.8~3.3 V(手册按 3.3 / 2.5 / 1.8 V 三档列了电气参数);手册没有写 TXD / RXD 耐 5 V(§1;§5 表 5-1;§8.2.1;§8.2.3)
- 握手 / Modem 信号
- 只有 TXD、RXD,没有任何握手 / Modem 信号;手册写明用于只用 TX-RX 的串口设备(§3;§5 表 5-1)
- 驱动(手册原文)
- 手册写提供免版税的 VCP 驱动:Windows 2000 / XP / Vista / 7(WHQL 认证)、Windows Server 2003 / 2008 / 2008 R2、Windows 8、Windows CE 4.2 / 5.0 / 6.0 和 Windows Embedded Compact 7、Windows XP Embedded / WEPOS / POSReady、Mac OS 8/9 和 OS X;Linux / Android 内核 2.4.31 起自带 PL2303 驱动。手册是 2012 年版,没有提到 Windows 10 / 11(§1 Features)
- 封装
- SOP-8(订货型号 PL-2303SA LF,无铅)(§9;§10 表 10-1)
- 工作温度
- 0~70 ℃(§8.3 表 8-3)
- 适合的场合
- 只接 TX / RX、串口电平 1.8~3.3 V、波特率不超过 115200 的场合;本站「STM32F103RCT6 两路 RS-232 + 两路独立 RS-485 串口转换板」网口版的首版用过,V1.06 网口版已改成 CH340E
数据手册:PL2303SA Product Datasheet Document Revision 1.1.1(2012-05-04)
参数只取自原厂数据手册,括号里是手册章节;同一系列不同型号(如 CH340E / CH340N / CH340G、CP2102N 的 QFN20 / 24 / 28)引脚和参数不同,以表中写明的型号为准。「驱动」一栏只写手册原文提到的内容,手册没写的不推断。不列价格(价格随时变)。信息核对于 2026-11-09。