FTDI obvody pro USB 2.0

FTDI (Future Technology Devices International) je firma specializovaná na převedení dnes již zastaralých periferií na Universal Serial Bus (USB). Její produkty nabízí jednoduchá řešení převodu na USB kombinováním USB–sériový port (USB–RS232) a USB–FIFO součástkami s vlastními USB ovladači, jejichž používání je bezplatné. FTDI nabízí kompletní řešení převodu s nízkou cenou potřebného vývoje a rychlého uvedení do provozu.

Na webových stránkách prodejce součástek SOS je uveden popis, ze kterého vyjímáme:

Jde o obvody páté generace s označením FT2232H a FT4232H. Tyto obvody podporují USB 2.0 High-speed komunikaci s přenosovou rychlostí až 480 Mbit a tvoří tak výkonný USB převodník pro celou řadu komunikačních linek.

Společné vlastnosti:

• jediný obvod integrující USB 2.0 PHY i sério/paralelní výstupní budiče s oddělenými 4kB buffery
• pro jejich použití není potřeba studovat USB protokol
• k dispozici jsou opět zdarma zdokumentované VCP i D2XX ovladače umožňující modifikaci pro konkrétní aplikace
• dva/čtyři nezávislé UARTy s podporou RS232/422/485 budičů a přenosovou rychlostí až 12 Mbaud
• dva/čtyři nezávislé asynchronní paralelní linky FIFO s přenosovou rychlostí až 10 MB/s
• jedna synchronní paralelní linka FIFO s přenosovou rychlostí až 25 MB/s
• I2C, JTAG a SPI sériové linky s přenosovou rychlostí až 30 Mbit/s
• konfigurovatelné zatížení I/O budičů (4–16 mA) i doba přechodových stavů (kvůli snížení rušení)
• jediné 3,3V napájecí napětí
• v zapojení přes USB konfigurovatelná externí EEPROM paměť
• integrovaný 1,8V stabilizátor
• samostatné Windows DLL knihovny pro převodník USB na JTAG, SPI či I2C
• 64pinové LQFP a LQFN pouzdro.

Společným rysem pro nové obvody je taktéž jejich vnitřní blokové schéma, které je pro oba obvody téměř totožné. Každý obvod tak obsahuje USB 2.0 PHY včetně integrovaného PLL násobiče hodin z 12 MHz na 480 MHz doplněný o „USB Protocol Engine“, který se stará o samotné třídění dat a rozesílání jednotlivým výstupním blokům. Ty jsou u obvodu FT4232H celkem čtyři, u obvodu FT2232H poté jen dva. Každý výstupní obvod obsahuje 2×2kB dualportový buffer, generátor (dělič) hodinové frekvence z interních 120 MHz a samozřejmě výstupní budič podporující celou řadu komunikačních protokolů. V obvodu je dále integrován EEPROM interface, což znamená, že konfigurační paměť musí být připojena externí. V neposlední řadě nechybí ani interní LDO stabilizátor pro napájení jádra obvodu a resetovací obvod. Oba zmíněné obvody jsou dostupné pouze pro povrchovou montáž a to v LQFP64 (FT2232HL/FT4232HL) a QFN64 provedení (FT2232HQ/FT4232HQ). Rozšířený teplotní rozsah -40 °C až +85 °C umožňuje použití obvodů i v náročných průmyslových podmínkách.

FT4232H

První z nových obvodů tvoří převodník mezi USB portem a čtyřmi linkami UART/MPSSE (Multi-Protocol Synchronous Serial Engine).

K dispozici tak jsou až čtyři plné UARTy schopné řídit externí RS422/485 budiče, až čtyři osmibitové synchronní/asynchronní FIFO sběrnice, JTAG, SPI a I2C. Dále pak až osm GPIO pinů či dvě RS232 linky určené pro Bit-Bang přenos.

Základní nastavení obvodu je dobře patrné z programu MPROG, který slouží ke konfiguraci externí EEPROM paměti.

FT2232H

Druhý z nových obvodů nabízí v zásadě totéž co obvod FT4232H, avšak rozšiřuje možnosti základních FIFO/UART komunikačních linek ještě o celou řadu nových prvků a možností jejich provozu. V následující tabulce jsou jednotlivé možnosti konfigurace I/O pinů obvodu.

Hned na první pohled je patrné značné rozšíření oproti předchozímu obvodu. Dostupné jsou sice pouze dva plné UARTy, ty však mají samostatně vyvedené řídící piny pro externí RS422/485 budiče, indikační LED i piny pro Bit-Bang režim.

Oproti předchozímu obvodu jsou zde dostupné nanejvýš dvě synchronní/asynchronní FIFO paralelní linky, ty však mohou být konfigurovány jako:

• dva klasické FT245 FIFO známé ze starších FTDI obvodů
• jeden synchronní FT245 FIFO nabízející hodinový signál 60 MHz pro následné obvody
• dva klasické synchronní či asynchronní FIFO
• jeden rychlý 100MHz sériový interface určený například pro optické sítě
• dva klasické CPU kompatibilní osmibitové FIFO
• je možné piny přímo emulovat obecný mikrokontrolér a to prostřednictvím paralelní sběrnice známé například z mikrokontrolérů řady 8048/8051 a to i včetně pinů AD0–AD8, které jsou multiplexovány mezi datové a adresní piny.

Dále jsou pak k dispozici opět i klasické sériové linky jako JTAG, SPI či I2C a až 24 GPIO pinů s konfigurovatelnými pull-up/down interními rezistory.

Základní nastavení obvodu je opět dobře patrné z programu MPROG, který slouží ke konfiguraci externí EEPROM paměti.

http://www.soselectronic.cz/?str=675

http://www.ftdichip.com/