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为什么你的CH340总是“找不到驱动程序”？一文讲透Windows下未签名USB转串口驱动的安装难题

你有没有遇到过这样的场景：手头一个STM32开发板，连上电脑后设备管理器里冒出个“USB-SERIAL CH340”，带个黄色感叹号，提示“该设备驱动程序未成功安装”。你在网上搜了一堆教程，下载了所谓的“最新驱动”，可系统弹窗警告：“此驱动程序未经数字签名，Windows禁止加载”。

这不是硬件坏了，也不是你操作失误——这是现代Windows系统为了安全，给你设下的一道“防火墙”。

在嵌入式开发、物联网调试甚至工业自动化现场，这种问题每天都在上演。尤其是使用国产或低成本USB转串模块时，CH340、CP2102早期版本、PL2303等芯片频繁遭遇“usb-serial controller找不到驱动程序”的尴尬局面。

今天我们就来彻底搞清楚：
👉 为什么会出现这个问题？
👉 系统到底在防什么？
👉 如何绕过限制又不牺牲太多安全性？
👉 哪些方法真正实用、可长期部署？

别再盲目点击“下一步”了。掌握底层逻辑，才能以不变应万变。

一、我们到底在和谁打交道？USB转串的本质是什么？

先说结论：USB本身并不支持传统串口通信（UART）。所以你需要一块“翻译官”芯片，把USB协议转换成TTL电平的异步串行数据。

这类芯片就叫USB-Serial Controller，常见的有：

这些芯片插入电脑后，会通过USB枚举告诉系统：“我是一个虚拟COM口设备（VCP）”。操作系统就需要加载对应的串口驱动程序，创建一个如COM5这样的端口，供PuTTY、Arduino IDE、串口助手等工具调用。

但如果驱动没有微软认可的“身份证”——也就是数字签名，系统就会拒绝加载，于是你就看到了那句熟悉的报错。

🔍 小知识：即使你下载的是“官方驱动包”，如果它是几年前发布的，很可能只做了Authenticode签名而未通过WHQL认证，在Win10/Win11上依然会被拦截。

二、Windows为何要拦住我们的驱动？签名机制到底是怎么工作的？

从Vista时代开始，微软就在推动“内核级代码可信化”。到了Win10/Win11，这套机制已经非常严格。它的核心叫做：

✅ 内核模式代码完整性（KMCI, Kernel Mode Code Integrity）

简单来说：任何要在内核运行的驱动文件（.sys），必须满足以下条件之一：

1. 拥有由微软信任的CA机构签发的有效数字签名；
2. 是经过WHQL认证并上传至微软服务器的驱动；
3. 在特殊模式下被手动允许（比如测试模式）；

否则，哪怕功能完全正常，也会被直接拒之门外。

数字签名长什么样？

你可以右键点击.inf或.sys文件 → 属性 → “数字签名”标签页查看：

• 如果显示“此驱动程序已签名”，并且颁发者是“Microsoft Windows Hardware Compatibility Publisher”，说明它是WHQL认证过的。
• 如果显示“无数字签名”或“签名无效”，那就注定无法直接安装。

安全启动（Secure Boot）更是雪上加霜

如果你的电脑启用了UEFI Secure Boot，那么连“测试模式”都可能失效！因为Secure Boot会在固件层就阻止未签名代码执行。

这就解释了为什么有些人明明开启了测试模式，还是装不上驱动——BIOS里的开关还没关。

三、实战指南：三种有效方案解决“找不到驱动”的困局

面对这个困境，我们不是束手无策。以下是针对不同使用需求的三种解决方案，按推荐程度排序。

方案一：临时禁用驱动签名强制（适合单次调试）

最安全、最干净的方法，尤其适合临时接别人的设备或者做一次性的烧录任务。

🛠️ 操作流程（Win10/Win11通用）

1. 打开【设置】→【更新与安全】→【恢复】
2. 在“高级启动”中点击【立即重新启动】
3. 重启后进入菜单：
   - 疑难解答 → 高级选项 → 启动设置 → 重启
4. 再次重启后按F7（或根据提示选第7项）
5. 选择【禁用驱动程序签名强制】

此时系统将允许加载未签名驱动。接下来：

6. 插入你的USB转串设备
7. 打开设备管理器 → 找到“其他设备”下的“USB-SERIAL CH340”
8. 右键 → 更新驱动程序 → 浏览我的计算机 → 指定本地解压的驱动目录（例如CH340_Driver_V3.8）
9. 安装完成后即可正常使用

✅ 成功标志：设备出现在“端口(COM & LPT)”中，例如 “WCH CH340 Serial Port (COM4)”

⚠️ 注意事项：
- 此设置仅本次生效，下次重启自动恢复
- 若Secure Boot开启，部分品牌机（如联想、戴尔）可能无法绕过
- 不影响系统整体安全性，适合实验室环境

方案二：启用测试模式（适合长期开发）

如果你经常用CH340、CP2102这类模块，每次重启都进高级启动太麻烦。这时候可以考虑开启测试签名模式。

它允许系统加载带有“测试签名”的驱动，包括你自己打包的.inf文件。

🔧 开启步骤（管理员权限）

1. 以管理员身份打开命令提示符（CMD）或PowerShell
2. 输入以下命令查看当前状态：
   cmd bcdedit /enum
3. 启用测试模式：
   cmd bcdedit /set testsigning on
4. 重启电脑

你会看到桌面右下角出现“测试模式”水印，这意味着系统现在接受非正式签名的驱动。

此时再去安装CH340驱动，就不会再弹出“未签名”警告了。

🔄 关闭方式（需要时）

bcdedit /set testsigning off

⚠️ 安全提醒：
- 测试模式会降低系统防护能力，恶意驱动也可能趁虚而入
- 企业环境中可能受组策略限制无法修改BCD
- 必须先关闭Secure Boot才能生效（进入BIOS设置）

💡 实战建议：开发专用机可以长期开启；日常办公机建议用完即关。

方案三：自己“签名”驱动（高级用户专属）

对于需要批量部署、或为企业团队建立标准驱动库的工程师，还可以更进一步：给原始驱动注入测试签名。

工具有很多，比如：
-Inf-Wizard（图形化易用）
-DSEO（Driver Signature Enforcement Overrider）
- 或手动使用Windows SDK中的makecert,inf2cat,signtool

这里以 Inf-Wizard 为例简述流程：

1. 下载并解压原始CH340驱动包（含.inf,.sys,.dll）
2. 打开 Inf-Wizard，导入.inf文件
3. 工具会自动检测缺失签名，并生成自签名证书
4. 导出新的驱动包，包含已签名的.cat文件
5. 正常安装即可，无需额外设置

⚠️ 风险提示：
- 杀毒软件可能误判此类操作为恶意行为（尤其是DSEO）
- 若签名失败可能导致驱动损坏
- 建议在虚拟机中先行测试

✅ 优势：可在多台机器上静默部署，适合搭建标准化开发环境

四、常见坑点与避坑秘籍

别以为装上了就万事大吉。下面这些“隐藏雷区”，新手最容易踩：

五、工程实践中的最佳策略

作为一线开发者，我们要做的不只是“修好这一次”，更要建立可持续的工作流。

✅ 推荐做法清单

1. 优先选用已签名驱动版本
   - CH340：使用WCH官网提供的V3.9及以上版本（支持测试签名）
   - CP210x：务必从 Silicon Labs官网 下载WHQL认证驱动
   - FTDI：基本免驱，强烈推荐用于关键项目

2. 统一团队驱动库
   - 在公司内部服务器存放经过验证的驱动包
   - 制作一键安装脚本（结合pnputil）

示例：静默安装并部署驱动
cmd pnputil /add-driver "CH340.INF" /install

3. 硬件选型权衡
   - 教学/原型阶段可用CH340降低成本
   - 量产/工业场景建议用FTDI或CP2102Nx（集成度高、稳定性好）

4. 跨平台准备
   - Linux：多数内核自带CH340/CP210x驱动（检查/dev/ttyUSB*）
   - macOS：需手动安装VCP驱动（注意Gatekeeper限制，首次运行要右键“打开”而非双击）

六、写在最后：理解机制，比记住步骤更重要

“usb-serial controller找不到驱动程序”这句话背后，其实是现代操作系统安全机制与传统嵌入式开发习惯之间的碰撞。

你当然可以选择每次都去百度找“免签驱动合集”，但更好的方式是明白：

• Windows为什么要拦？
• 我们如何在可控范围内“说服”系统？
• 如何在效率与安全之间找到平衡点？

当你不再只是“点下一步”，而是知道每一步背后的原理时，你就真正掌握了这项技能。

下次再遇到类似问题，无论是GD32下载器、ESP8266调试模块还是PLC通信适配器，你都能快速定位根源，从容应对。

📌 关键词回顾（便于搜索）：
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如果你也在团队中负责环境搭建，欢迎收藏本文作为内部技术文档参考。也欢迎留言分享你在实际项目中遇到的奇葩驱动问题，我们一起拆解。