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 CH9344是南京沁恒出品的一款串口芯片。现在市面上常见的 CH340 也是他们家的产品。相比之下，CH9344有下面2个显著的特点：

1.      最高支持 12，000，000串口频率；

2.      一颗芯片带有4个串口。

更具体的信息可以在官方页面【参考1】上看到。

这次我尝试使用这个芯片制作了一个测试板。首先是绘制电路图，基本上就是照搬 Datasheet上提供的参考设计。需要特别注意的是：

1.      因为通讯速度较高（已经属于 USB High Speed了），因此使用的是30Mhz 的晶振；

2.      Pin37 务必预留一个按钮，后面会讲述原因；

3.      USB 口上预留了一个 H3 跳线，用于一些不需要从 USB口取电的情况；

Layout 还是比较狂野的：

3D 预览如下：

然后就做出来了，焊接难度中等，强烈推荐准备助焊锡膏（不是焊锡膏），因为在焊接的时候很容易出现引脚粘连，在助焊锡膏的帮助下才容易分开。

完成之后就开始了测试。测试中我发现当选择为 12Mhz 通讯时，实际只有  6Mhz。

为了解决这个问题首先在技术社区发帖咨询，管理员让我通过电子邮件联系技术支持（tech@wch.cn）。技术支持工程是先后确认过使用的驱动是最新版本，通讯软件正确（他们家有自己的串口软件），之后他们发现我的芯片版本较老：

升级的方法是：对地短接 Pin37 ，将模块插入电脑后运行升级软件即可更新内部Firmware：

之后，设备管理器中的设备信息有变化：

再次测量，可以看到能够实现 12Mhz 的通讯：

电路设计软件是立创 EDA

参考：

1. http://www.wch.cn/products/CH9344.html

相信很多人入门时都使用 MASM，这的 MASM 就是 Microsoft‘s Macro Assembler。其中的 Macro 就是宏的意思。相比函数，宏具有更加简洁，运行速度快（编译器会对代码进行“宏展开”，直接修改代码）等等特点。但是，如果需要调试和阅读具有多层宏定义就非常痛苦了。很多年前我接触到的P公司的BIOS代码就是这样，乍一看代码非常规整，每一行就像一个洋葱，追踪起来一层又一层，让人感叹阅读代码是个系统工程。

最近偶然看到 GCC 有展开宏功能，同样的在Microsoft 的Visual C++上也有类似功能，通过编译指令 /p 或者 /ep 即可实现。这两个参数的区别在于生成的” 预编译文件”是否有行号。例如，编写下面的代码，其中定义一个名为 SUM 的宏：

#include  <Uefi.h>
#include  <Library/UefiLib.h>
#include  <Library/ShellCEntryLib.h>
#define SUM(a,b) a+b


/***
  Print a welcoming message.

  Establishes the main structure of the application.

  @retval  0         The application exited normally.
  @retval  Other     An error occurred.
***/
INTN
EFIAPI
ShellAppMain (
  IN UINTN Argc,
  IN CHAR16 **Argv
  )
{
        int c =3,d=4;

  Print(L"Hello there fellow Programmer.\n");
  Print(L"Welcome to the world of EDK II.\n");

  Print(L"Macro test %d\n",SUM(c,d));
  
  return(0);
}

在 INF 中定义如下：

[BuildOptions]
  MSFT:*_*_X64_CC_FLAGS  = /P

在Build 目录下有生成一个 hello.i 其中有如下代码断，可以看到 SUM 宏已经展开。

INTN
__cdecl
ShellAppMain (
   UINTN Argc,
   CHAR16 **Argv
  )
{
        int c =3,d=4;

  Print(L"Hello there fellow Programmer.\n");
  Print(L"Welcome to the world of EDK II.\n");

  Print(L"Macro test %d\n",c+d);
  
  return(0);
}

如果使用 /EP  /P 参数，那么生成的预编译文件中不会有行号：

[BuildOptions]
  MSFT:*_*_X64_CC_FLAGS  = /EP /P

下图中，左侧是 /EP /P 参数的运行结果，右侧是/P 的结果：

最近看了一下C语言中 Define 的用法，这个可以看成是C 语言的宏定义，在使用时会进行展开。从这个角度来说，可以用它实现编译过程中自动删除代码的功能。

比如下面的代码中，当定义LAB_APP_DEBUG 1 后，编译过程中 zPrint  会被解释成为 “\\” 这样对应的一行就会被注释掉。

#include  <Uefi.h>
#include  <Library/BaseLib.h>
#include  <Library/UefiLib.h>
#include  <Library/ShellCEntryLib.h>

#include  <stdio.h>
#include  <stdlib.h>

#define LAB_APP_DEBUG 1
#if defined(LAB_APP_DEBUG)
        #define        zPrint   Print
#else   
        #define        zPrint   /\
/
#endif

INTN
EFIAPI
main (
  IN UINTN Argc,
  IN CHAR8 **Argv
  )
{
    zPrint(L"StringAAAA\n");
    zPrint(L"StringBBBB\n");
    
    return EFI_SUCCESS;
}

此外，EDK2 中一些宏将一些函数定义为空，在编译时通过当前时 DEBUG 还是 REALSE 进行区分，可以做到和上面相同的效果。

去年的时候，介绍过通过串口来和 CH376 通讯【参考1】，最近又将它拿出来玩，和之前不同，这次是和 ESP32 通讯，没想到遇到了奇怪的问题，以此为契机仔细研读 datasheet 总结如下。

1. 硬件连接：USB 转串口卡，上面的 5V(必须5V)，接VCC；GND 接 GND；TX接 RX； RX 接TX； 特别注意，这种板子上有一个5V转3.3V的ASM1117，就是说5V提供给USB 设备，但是芯片是工作在3.3V 下，这种情况下串口一般都能正常工作，但是如果用 SPI 模式，需要特别注意和单片机的电平匹配问题；
2. 串口发送 CHECK_EXIST （57 AB 06 AA），正确的回复是 0x55 如果没有回复或者是错误的，请检查硬件连接，还有波特率设定；默认情况下波特率为 9600

3.串口发送CMD_SET_USB_MOD (57 AB 15 06), 模式代码为 06H 时切换到已启用的 USB 主机方式，自动产生 SOF 包，正确回答是CMD_RET_SUCCESS 和 USB_INT_CONNECT (0x51 0x15)

4. 串口发送 DISK_CONNECT(57 AB 30),检查U盘连接，正确回答是 0x14；如果有问题，请更换U盘或者检查格式，在【参考2】给出了一个Bug：如果保留扇区数>255，在老的芯片上会有问题；
5. 串口发送 DISK_MOUNT (57 AB 31),初始化U盘，并且检测，正确回答是 0x14；
6. 串口发送 DISK_CAPACITY (57 AB 3E), 查询U盘容量。查询结果需要发送 RD_USB_DATA0查询(57 AB 27)，收到返回值 04 FF 7F 7D 00 ，意思是 4个字节，0x7D7FFF= 8224767个扇区电脑上查看如下（感觉这个命令查询的结果是“U盘上最大的扇区号”，所以数量等于这个值加1）：

参考：

1. https://www.lab-z.com/ardch376/
2. http://www.wch.cn/bbs/thread-63674-1.html 工作人员回复说老版本芯片会有问题

之前发布过一个 UEFI Shell 版本的 PCH UART，这次发布的是 Windows 版本的。

功能和使用方法同之前的 Shell 版本没有差别。在 AmberLake-Y 下测试通过。

接收端串口设置

可执行程序下载(密码 lab-z.com)：

很早之前入手过一块 FT232H 的板卡，这次进行一下 UART 最高速度的测试。测试条件是 Windows 10 操作系统，系统默认的驱动（VCP）。

FT232 上 TXD 是 Pin13 （AD0）, RXD 是Pin14（AD1）

使用串口工具直接发送 HEX 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 值（这样从信号看起来就是不断变化的0 1 信号），示波器查看结果如下：

此外，有一些波特率是无法使用的比如：10Mhz ,测试显示无信号输出。测试板子上的晶振是 12Mhz 的，可能是因为这个原因，所有有些分频是无法出来的。从上面可以看出， FT232H UART 模式下，最高的有效传输速度可以达到 12Mhz*(8/10)=9 600 000 bits/s = 1.444Mbytes/s。

本文数据根据实验得出，有问题欢迎朋友直接指出共同探讨。

参考：

1. http://ftdichip.cn/Support/Documents/DataSheets/ICs/DS_FT232H.pdf

从 Windows8 开始，操作系统将设备的 D3 状态分为2种： D3hot 和 D3Cold。

设备可以直接从 D0 状态进入D3Hot，D3Cold 只能从 D3Hot 状态进入。 从 D0 到 D3Hot 的状态切换是通过驱动程序来完成的。进入 D3Hot 后，仍然能够在这个设备连接的总线（Bus）上看到这个设备。当这个总线上的设备进入 D3Hot 后，总线必须处于 D0 状态。进入 D3Hot 后，设备可以返回 D0 状态，或者进入 D3Cold 状态。

当设备进入 D3Cold 后，总线上无法检测到这个设备（设备完全断电）。当设备进入 D3Cold 后，它所处的总线可以进入低功耗状态。同时这个设备不会响应总线上的检测动作。进入 D3Cold 后，设备只能返回 D0 状态，不能直接切换为 D3Hot 状态。

参考：

1.https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/kernel/device-sleeping-states

2.https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/kernel/supporting-d3cold-in-a-driver

3.https://blog.csdn.net/qq_38180524/article/details/106079187

4.http://blog.chinaunix.net/uid-7374279-id-5838168.html

5: kd> vertarget
Windows 10 Kernel Version 19041 MP (8 procs) Free x64
Product: WinNt, suite: TerminalServer SingleUserTS
Edition build lab: 19041.1.amd64fre.vb_release.191206-1406
Machine Name:
Kernel base = 0xfffff805`0da00000 PsLoadedModuleList = 0xfffff805`0e62a2b0
Debug session time: Wed Feb 10 15:55:42.009 2021 (UTC + 8:00)
System Uptime: 7 days 23:02:38.960

参考：

1.https://www.cnblogs.com/yilang/p/12009225.html

在 KablyLake/AmberLake的PCH上存在着3个UART，默认情况下使用 UART2（第三个UART,INTEL RVP上使用的就是这个Port作为UEFI Debug Log 输出）。为此，编写一个 UEFI Shell Application 能够让三个 UART 分别发送 “This is PCH UART0/1/2”。在通过串口连接出去的机器上可以收到。这样能够方便的确认硬件连接以及配置是否工作正常。

运行结果：

工具下载（无 SourceCode）：

春节这几天趁着有空再进一步研究了一下 ESP32 S2 的 USB 玩法。线路连接方法和之前介绍的相同【参考1】，特别注意，这次没有连接 ESP32S2 的5V和 USB 端口的5V,  这是防止 USB 端口上的5V和板子上的5V不同导致的电流倒灌。首先测试 HID的例子：

烧写代码后设备管理器中可以看到多出的 HID 设备。

我手上的开发板是ESP32-S2-Saola-1R，引脚入下图：

调试方法：

这样，可以在 Arduino 串口监视器中看到 Debug 信息，比如插入时有如下信息：

接下来研究一下 MSD (MassStorageDevice，U盘)的例子，在Example->ESP32 TinyUSB->MSC。这个例子需要使用1.5MB的 PSRAM ，对于我入手的板子来说 Flash 是4MB ，PSRAM 是2MB，完全能够满足要求。此外，需要 Enable PSRAM，否则会出现不断重启的问题：

烧写之后系统中就会出现如下的硬盘。

测试发现最新版本的 ESPTinyUSB 库似乎有问题，下面是我这边正常使用的老版本的库：

参考：

1. http://www.lab-z.com/esp32s2/ 支持原生USB 的ESP32 ：ESP32 S2
2. https://www.mischianti.org/wp-content/uploads/2020/11/ESP32-S2-Saola-1MI-pinout-mischianti.png