CH9120 WCH | Alldatasheet

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Technical content

１ CH9120芯片使用手册

网络串口透传芯片 CH9120 手册 版本：1A 1、概述 CH9120是一款网络串口透传芯片。CH9120内部集成TCP/IP协议栈，可实现网络数据包和串 口数据的双向透明传输，具有 TCP CLIENT、TCP SERVER、UDP CLIENT 、UDP SERVER 4 种工作 模式，串口波特率最高可支持到921600bps，可通过上位机软件或者串口命令轻松配置，方便快 下图为CH9120一般应用框图。 2、特点

  • 内部自带以太网介质传输层（MAC）和物理层(PHY)
  • 实现串口数据和网络数据的双向透明传输
  • 支持10M，全双工/半双工自适应以太网接口，兼容802.3 协议
  • 支持MDI/MDIX 线路自动转换
  • 支持DHCP自动获取IP地址，支持DNS域名访问
  • 通过上位机软件、串口命令设置芯片工作模式、端口、IP等网络参数
  • 工作模式支持TCP CLIENT、TCP SERVER和UDP CLIENT、UDP SERVER 4种模式
  • 支持KEEPALIVE机制
  • 串口波特率支持300bps ～ 921600bps
  • 串口3.3V TTL电平。 电脑 工控 机等 设备 异 步 串 口 CH9120 IP ARP UDP IGMP ICMP TCP MAC+10MPHY TXD=>RXD RXD<=TXD 串口 UART TXN RXP RXN 用户 设备， 如单 片机、 嵌入 式系 统等 TXP 以太网 ETH

２ CH9120芯片使用手册

3、封装 芯片型号 芯片封装 名称 描述 CH9120 QFN28 QFN 封装；28脚； 本体4x4mm 4、引脚 CH9120 引脚号 引脚 名称 类型 引脚说明

0 GND 电源 芯片接地端

3,4,22 VCC 电源 内部电源，需外接0.1UF退耦电容 5 VDD 电源 3.3V工作电压输入，外接2.2uF退耦电容

6 RXD 输入 异步串口数据输入，内置上拉电阻

7 TXD 输出 异步串口数据输出，内置上拉电阻

8 RXP 以太网信号 以太网RXP信号

9 RXN 以太网信号 以太网RXN信号

10 TXP 以太网信号 以太网TXP信号

11 TXN 以太网信号 以太网TXN信号

14 ACT 输出 以太网连接通讯指示灯驱动引脚

15 LINK 输出 PHY 连接指示引脚，低有效

16 RSTI 输入 外部复位输入，低电平有效

17 RUN 输出 CH9120运行状态指示脚，复用为ISP升级脚

18 XO 输出 晶体振荡的反相输出端，需要外接32MHz晶振

19 XI 输入 晶体振荡的输入端，需要外接32MHz晶振

20 VREF 电源 内部模拟电路电源节点，需外接 1uF 退耦电容

25 RS485DIR 输出 串口RS485收发方向控制引脚

３ CH9120芯片使用手册

26 CFG0 输入

串口配置模式设置脚，内置上拉，检测到低电 平时，进入串口配置模式，高电平退出配置模 式

27 RESET 输入 恢复出厂设置，芯片上电检测，低电平有效

28 TCPCS 输出 TCP 客户端模式下，连接状态指示，低电平有效

1,2,12,13, 21,23,24, NC NC 保留管脚，悬空 5、功能说明 5.1. 功能简介 CH9120 为网络串口透传芯片，可实现串口数据与 网络数据的双向透明传输， 支持 TCP CLEINT/SERVER,UDP CLIENT/SERVER 4种工作模式，串口波特率支持范围为300bps～921600bps， 使用前需通过上位机软件NetModuleConfig.exe或者串口命令配置芯片的网络参数和串口参数， 配置完成后，CH9120将配置参数保存至内部存储空间，芯片复位后，CH9120将按保存的配置值工 CH9120基础参数部分包括：名称、MAC地址显示、自动获取IP地址设置，手动IP地址设置 （包括CH9120 IP 地址、子网掩码、默认网关），串口协商配置。 其中名称主要为方便局域网内CH9120 模块管理，长度不超过 20 字节，MAC 地址栏显示了当 前选中模块的MAC地址，CH9120有两种方式设置网络参数，1）DHCP，即自动向具有DHCP SERVER 功能的网关设备获取网络参数；2）手动设置。串口协商配置功能是指能够通串口握手的方式进入 串口配置模式，默认关闭。 CH9120 端口参数部分包括：网络模式、本地端口、目标 IP/域名、目的端口、串口波特率/ 数据位/停止位/校验位、网线断开处理、RX打包包长度、RX打包超时间隔、网络连接时操作。 网络模式（TCP SERVER/CLIENT，UDP SERVER/CLIENT） 、目的 IP 地址、本地/目的端口为网 络通信的基本参数，其中目的IP地址也可以通过域名的方式进行访。； 串口波特率范围为300bps ～ 921600bps（串口发送信号的波特率误差小于0.5％，串口接收 信号的允许波特率误差不小于2％），支持5、6、7或者8位数据位以及1 位或者2位停止位，支 网线断开处理是指当网线断开的时候，CH9120内部主动关闭连接还是不采取任何动作。 RX 打包包长度范围是1～512，是指当CH9120串口接收数据长度达到设定长度时，CH9120会 立马将串口数据打包， 通过网络发出去； 超时时间设置范围为0～200，其中超时的单位大约为5ms， 比如超时为1 时，当串口接收缓冲区数据长度未达到RX打包包长度时，且串口在超过5ms时间内 没有接收到新的数据时会产生串口超时。产生串口超时后，CH9120会把串口接收到的数据通过网 络发出去。当超时时间设为 0 时，启用内部硬件超时（超过4 数据时间没收到新的数据）机制， 适用于实时性要求比较高，以及大批量数据收发场合。 清空串口缓冲区设置指：网络连接建立前，串口收到的数据如何处理，TCP 连接的时候清空 （丢弃） 、或者保留。 5.2. 默认配置 CH9120出厂时，网络默认工作在TCP CLIENT模式，网络相关默认参数依次为： （4） 模块端口 ：2000 （6） 目的端口 ：1000

４ CH9120芯片使用手册

串口相关默认参数依次为： （1） 波特率 ：9600 （2） 超时 ：0 （4） 清空串口缓冲区：从不清空 6、参数 6.1. 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 参数说明 最小值 最大值 单位 TA 工作时的环境温度 VDD=3.3V -40 85 ℃ TS 储存时的环境温度 -55 125 ℃ VDD 电源电压（VDD接电源正极，GND 接地） -0.4 4.0 V VIO 输入或者输出引脚上的电压 -0.4 VDD+0.4 V 6.2. 电气参数（测试条件：TA=25℃，VDD=3.3V，串口波特率：115200bps） 名称 参数说明 最小值 典型值 最大值 单位 VDD 电源电压 2.1 3.3 3.6 V IPK 峰值电流 100 mA IDD 网络接收电流 25 mA 网络发送电流 15 mA 网络空闲电流 10 mA VIL GPIO低电平输入电压 0 0.9 V VIH GPIO高电平输入电压 2.0 VDD V VOL 低电平输出电压（5mA/20mA 吸入电流） 0 0.3 0.4 V VOH 高电平输出电压（5mA/20mA 输出电流） VDD-0.4 VDD-0.3 VDD V IUP GPIO内置上拉电阻的输入端的输入电流 25 60 90 uA IDN GPIO内置下拉电阻的输入端的输入电流 -90 -60 25 uA