前言

最近天气寒冷，长期待在空调房，空气干得不行，我翻出了好几年前买的 SHT40 温湿度传感器，想着做个能实时查看温湿度的小工具。​

本来打算用 STM32 单片机，但又觉得工作量太大，需求重合度不高。后来把目光投向了项目里正在用的CH339W，以及老搭档CH347F。这样我只需要搭建个界面，简单使用几个API函数就可以实现温湿度采集的功能。

CH347F 这芯片接口特别多，JTAG，SPI 传输速度能达到60MHz，串口也能最高到9Mbps，且多个接口可同时使用；CH339W在CH347功能基础上多出了USB HUB和SD卡功能。正好有 OpenOCD、XVCD 这些开源项目，琢磨着写个集成软件，把这些接口功能全整合到一块儿。​

我的想法是让这个小工具实现多功能：既使用I2C读取SHT40的温湿度数据，又能通过JTAG给芯片烧写程序，还能用 SPI 控制显示屏。

软件概述

主界面

硬件介绍

CH347

CH347作为国产USB转接芯片，实现单路USB转SPI/IIC/JTAG/SWD/UART/GPIO接口，分为CH347T与CH347F两种型号，具体芯片特性如下：

特性	CH347F	CH347T
SPI接口	● 主机模式，最高速率60MHz
I2C接口	● 主机模式，最高速率1MHz
JTAG接口	● 主机模式，最高速率60MHz
SWD接口	● 主机模式，最高速率5MHz
UART接口	● 2个独立UART，最高波特率9Mbps
工作模式	无需模式选择： 默认支持所有接口功能，并且接口可同时使用。	需要硬件配置模式： 芯片复位时通过特定引脚(DTR1, RTS1)的电平选择以下4种模式之一： • Mode 0: USB转双UART • Mode 1: USB转UART+SPI+I2C(厂商驱动) • Mode 2: USB转UART+SPI+I2C(系统HID驱动) • Mode 3: USB转UART+JTAG(厂商驱动)
封装与供电	QFN28封装，支持I/O口独立供电(3.3V/2.5V/1.8V)	TSSOP-20封装

CH347官方介绍：https://www.wch.cn/products/CH347.html
CH347其他相关文章：https://blog.csdn.net/qq_43010294/category_12775144.html

CH339W

CH339W是一款7端口多功能HUB控制器芯片，单芯片集成7口USB HUB、USB百兆以太网、USB高速SD读卡器、USB PD和USB转SPI、USB转JTAG、USB转UART、USB转I2C接口等功能。

简单来说就是在CH347的基础上又增加了HUB、SD、PD等功能，使用者可以借助该芯片快速开发多功能的USB HUB产品。

CH339W的SPI I2C JTAG SWD部分API使用与CH347完全一致，因此该软件可以直接搭配CH339W使用。

芯片详细介绍：

7端口多功能USB HUB CH339：https://www.wch.cn/products/CH339.html

GUI框架介绍

由于需要实时显示，以及不希望GUI过于复杂，并考虑到后期跨平台的需求，采用了imgui开源框架，Dear ImGui 是一个用于C++程序的图形用户界面库，可以方便的实现跨平台的GUI程序。目前已在GitHub积累接近70K Star。

项目开源地址：

https://github.com/ocornut/imgui

功能设计

最初构想将功能划分为 5 大块，对应硬件芯片核心功能：温湿度实时显示（I2C）、FPGA 下载调试（JTAG）、MCU 程序下载（SWD）、LCD 屏幕显示（SPI）和串口收发调试（UART）。

• I2C部分，实时采集温湿度数据并显示，提供调整采集间隔的功能；
• JTAG部分，使用开源方案xvcd-ch347，该项目利用vivado的xvcd虚拟线缆功能，实现了CH347/339W配合Vivado的程序烧录与固化。

项目详细地址：https://github.com/AIOT-CAT/xvcd-ch347

• SWD部分，使用OpenOCD开源项目完成MCU的程序下载烧录，该项目凭借强大的调试与编程能力，在嵌入式开发领域得到广泛应用。如今OpenOCD官方已经增加了CH347调试器接口，Windows端可参考WCH官方仓库，里面有编译好的可执行程序。

OpenOCD官方主线：https://github.com/openocd-org/openocd
WCH OpenOCD仓库：https://github.com/WCHSoftGroup/ch347

• SPI部分，将使用CH347/339W去控制一块LCD屏幕，循环展示一些自己的照片。LCD的DC与RST引脚，则利用CH347/339W的两个GPIO脚去控制。
• UART部分，由于WCH官方本身发布了串口助手COMTransmit软件，新发布COMTransmit还增加了串口远程通讯及串口示波器等新颖功能，我们直接单独使用即可。

Windows串口调试软件:COMTransmit.ZIP

程序框架

程序将定义如下类去实现程序的各个功能：

• ch3xx：ch347/339w的底层操作，设备打开、关闭等。
• openocd：与OpenOCD程序交互。
• xvcd：与CH347_XVCD程序交互。
• TFTSceen：控制SPI显示屏。

---

总结

本章主要是对整体项目进行了构想，接下来的文章将对各个部分具体的构建以及使用方法做详细的介绍。