2024年6月13日发(作者:和飞瑶)
维普资讯
隹府由路与 翼让尝
I G a n d G O m P O n e nt 。’
■■盯善—●i●■E司■■_JjI l —
_
:
l
I 瞳弧l 嘲■ 醚 i- 量
i
兰
:
USB UART Chip FT232BM and Its Application
张波 武国斌 未永忠
武警工程学院陕西西安710086
I
The EngineeringZ hCaonlgle gBe Wuof the GuArmeobidn Z Pohlicue Y fonrcgez hXoiangn Shanxi 71 0086 羞
一一
EEPROM
_ 蜀l
毒酒 鬣
1、引言
现即插即用和快速接入。它兼容第一
≤ ●●
●支持批量传输和同步传输模式
●集成的RCCLK电路和内部电路
设计的发展使器件的悬挂电流; ̄E2OOuA
以下,允许外设匹配USB悬挂的最大电
随着计算机运行速度的不断提高,
代的FT8U232AM,并对其进行了功能的
以及外围芯片对传输数据灵活性和速
扩充。
率的更高要求,原有的RS232串口通信
1主要特点:
以不能满足现有设备的数据传输要求,
2.
USB以其速度快(USB2.0达到480Mbps)、
V ̄IZ一48MHZ时钟同步
连接简单快捷、无须外接电源等有点
61
而得到了飞速地发展。但目前还有大
●4.4V一5.25V单一供给,集成
流为500Ua
●扩展了比例因子,提供了更准
●384字节的接收缓冲器和128字
确的和更高的波特率(189—3Mbps)
量的外围设备和软件使用RS232串口标
节的发送缓冲器提供高的数据吞吐量
准,为了充分利用USB的优势,FTDI公
●UART接口可作为并行10接口用
●可调整的接收缓冲器刷新时间
于Bitbang模式
用于RS485 ̄
司生产的FT232BM完成了USB与RS232
卜255ms,
的信号转换,实现了在USB总线上传输
冲器的控制
的自动传输缓
2。2内部结构及其功能
FT232BM分为多个模块(如图1所
示),分别完成不同的功能,3.3VLD
RS232数据,大大提高了数据的传输速
率,满足大量数据交换外设的要求。
●全硬件支持的设备,提供完整的
握手和调制解调信号
●进行循环冗余校验码CRC5\CRC16DE
Regulator模块为USB收发器和重起产
2、FT232BM简介
FT232BM是一款实现USB与RS422、
产生与检错
生电路提供3.3V电压,并提供一个3.
●通过SLEEP岸ANDRI#pins支持
3V稳定电压的输出。在USB接收部分,
通过PWREN#pins支
USB RESERVER模块作为USB数据收发
RS485串行数据协议转换的UART双向
USB的悬挂与恢复,
t各种供电模式的
器提供USBI.1/USB2.0全速数据接口;
转换芯片,一方面将从主机接收到的
持USB总线供电和X,
USB DPLL模块锁定引入的NRZI USB数
USB数据转换成RS232等串行数据信息
控制
流格式发送给外设,另一方面将接收
●集成电平转换功能,控制5V和
据,并为串行接口引擎提供分离的恢
到的RS232等串行数据转换成USB数据
3V的逻辑信号接口连接,集成Power—
发送给主机,整个流程由芯片自动完
On-Reset电路用于USB IO接口的3.3V
成,无需编写芯片固件。最高传输速率
调节器
分别可达到1M bps(RS232)和3M bps
●兼容USB 1.1和USB 2.0,UHCI/
I三种主控制器
(RS422 RS485)。它极大地提高了传统
OHCI/EHC
意义上的基于异步交换机上的I SA和
●通过USB对EEPROM编程,PID、
图1 FT232 内部结构
I D、设备说明性描述等都写入外部
PcI的工作水平,同时通过USB接口实
V
2004第o2期
ELECTRONICSQUALITY圣善爱量
维普资讯
_曩_●_■■E髓—■ 固■■
集成电路
与
a n d
元器件卷
暑
_ 复时钟和数据信号;兰 Serial Interface 号,MCU中面
兰 Engine(sIE)模块完成USB数据串并和 该电路中可
● 并串转换,并按照USB规范完成USB数USB收发数j
I C
C 0m P0 n e nt
不仅用于USB/RS23、USB/RS485转换,
RS232通信设备的升级换代,同时可以
直接运用开发USB无线MORDEN,USB数
码相机、PDA的数据传输等。◆
曩 据流的位填充及其逆过程,以及循环 是一片用于
兰 冗余校验码(CRCS/CRC 1 6)的产生与检 备序列号及
i 错。USB Protocol Engine模块负责管 的应用程序
羞 主控机产生的理来自USB控制端的数据流,处理USB 照样可以工
量 Uu s B协议请求和控制 认FTDI公百
ART功能参数的命令。 根据自身需
冒 而在RS232接口部分,UART模块 设备序列号
行、并行与串行的转换,并提供完整的
b 柏l 兰 —E丁一, —b D个c ,’个c ncD n个D n,’n
i 完成RS232接口的异步7/8串行与并
4、结束诏
个 0广)D
图2应用参考电路
参考文献:
1.FT232Br.1 Data Sheet.www.ftdichiP
RI,以便与调制解调器接口对接。该芯
芯片,大大提高了数据传输速率,开发
COl/1.2002年8月
片还包含两个双口的FIFO数据缓冲器 者不用设计固件,总线枚举、数据收发
2.FT8U232AM Data Sheet.WWW
(384字节的接收缓冲器和128字节的 与转换全部由芯片自动完成。该芯片
发送缓冲器),实现数据交换的缓冲;
UART FIFO Contro儿er模块处理双口
引脚号 引脚名称 类型
ftdichiP.COl/1.2001年3月
功 能
RX/TX缓冲器和UART的发射和接收寄
存器之间的数据传递。Band Rate Gen-
erator模块提供a x 16的时钟信号给
UART,通过一个14位比例因子和3个的
25
24
23
22
TXD
RXD
RTS#
CTS#
OUT
IN
OUT
IN
UART的数据输出
UART的数据输入
UART的请求发送的握手信号输出
UART的清除发送握手信号输入
寄存位提供最佳的波特率调谐,它决
定了UART可编程的183—3M的波特率。
FT232BM还包括一个6MHZ的振荡器传
21
20
19
18
DTR#
DSR#
DCD#
RI#
OUT
IN
IN
IN
UART数据终端就绪输出端
UART数据传输设备就绪输入
UART载波检测输入
UART响铃指示
送6MHZ的时钟信号给8倍的时钟倍频
器,倍频器产生12MHZ时钟信号给sIE,
USB Protocol Engine和UART FIFO模
块,还产生48MHZ的时钟信号给USB
DPPL和Baud Rate Generator模块。新
增的RESET Generator模块通过REsET牟
和RSTOUT#完成FT232BM对外围设备的
重启和外围设备对FT232BM的重启。
FT232BM采用32脚的LQPF标准封装,
其管脚功能如下表:
16
7
8
32
1
TXDEN
USBDP
USB0H
EECS
EESK
OUT
I/0
I/0
I/0
OUT
RS柏5传输数据使能端
USB数据输入o+(接1.5I(的上拉电阻到3.3V0UT或RST 几 )
USB数据输入D__
旺PR0H片选端
时钟信号到旺PR0H
2
10
15
EED
SLEEP#
PWREN#
I/0
OuT
OUT
旺PR0H的数据端
在USB悬挂模式下变低
通过USB配置器件时变低,在USB悬挂式变低
14
4
PWRCTL
RESET
IN
IN
低电平位总线供电,高电平位自供电
用于外设对FT232BM复位
5 RST删T
TXLED
RXLED
OUT
0.C
0.C
内在复位信号的输出
数码显示驱动_uSB发送数据时为低电平
数码显示驱动_USB接收数据时为低电平
3、典型应用
FT232BM的一种典型应用参考电路
如图2所示,使用FT232BM转接5V的
MCU与USB接口相连,此电路必须保证
低功耗(总电流<10OmA),MCU通过
SLEEP#和PWREN#pins可以检测USB悬
12
11
27
28
31
6
3.26
13
9.17
30
29
XTIN
XT0UT
TEST
3V3OUT
VCC
VCCIO
GND
AVCC
AGND
IN
OUT
IN
OUT
PWR
PWR
PWR
PWR
PWR
6HHZ晶振输入
6HHZ晶振输出
芯片测试段,接地
3.3V稳压输出
4.4-5.25V电源输入到器件核,LD0和非U^RT接口引脚
3—5.25电源输入UART接口引脚
电源地
内部倍频器的电源供给
内部倍频器的接地脚
20(0第o2期
挂模式,满足USB小于500uA的悬挂电
流要求。通过RSTOUT#给MCU提供了重
启功能。将PWRCTL接地以用于USB总
线供电模式,使用了RTS/CTS握手信
鼋音质量ELECTRONICS QUALITY
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:
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张波 武国斌 未永忠
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一一
EEPROM
_ 蜀l
毒酒 鬣
1、引言
现即插即用和快速接入。它兼容第一
≤ ●●
●支持批量传输和同步传输模式
●集成的RCCLK电路和内部电路
设计的发展使器件的悬挂电流; ̄E2OOuA
以下,允许外设匹配USB悬挂的最大电
随着计算机运行速度的不断提高,
代的FT8U232AM,并对其进行了功能的
以及外围芯片对传输数据灵活性和速
扩充。
率的更高要求,原有的RS232串口通信
1主要特点:
以不能满足现有设备的数据传输要求,
2.
USB以其速度快(USB2.0达到480Mbps)、
V ̄IZ一48MHZ时钟同步
连接简单快捷、无须外接电源等有点
61
而得到了飞速地发展。但目前还有大
●4.4V一5.25V单一供给,集成
流为500Ua
●扩展了比例因子,提供了更准
●384字节的接收缓冲器和128字
确的和更高的波特率(189—3Mbps)
量的外围设备和软件使用RS232串口标
节的发送缓冲器提供高的数据吞吐量
准,为了充分利用USB的优势,FTDI公
●UART接口可作为并行10接口用
●可调整的接收缓冲器刷新时间
于Bitbang模式
用于RS485 ̄
司生产的FT232BM完成了USB与RS232
卜255ms,
的信号转换,实现了在USB总线上传输
冲器的控制
的自动传输缓
2。2内部结构及其功能
FT232BM分为多个模块(如图1所
示),分别完成不同的功能,3.3VLD
RS232数据,大大提高了数据的传输速
率,满足大量数据交换外设的要求。
●全硬件支持的设备,提供完整的
握手和调制解调信号
●进行循环冗余校验码CRC5\CRC16DE
Regulator模块为USB收发器和重起产
2、FT232BM简介
FT232BM是一款实现USB与RS422、
产生与检错
生电路提供3.3V电压,并提供一个3.
●通过SLEEP岸ANDRI#pins支持
3V稳定电压的输出。在USB接收部分,
通过PWREN#pins支
USB RESERVER模块作为USB数据收发
RS485串行数据协议转换的UART双向
USB的悬挂与恢复,
t各种供电模式的
器提供USBI.1/USB2.0全速数据接口;
转换芯片,一方面将从主机接收到的
持USB总线供电和X,
USB DPLL模块锁定引入的NRZI USB数
USB数据转换成RS232等串行数据信息
控制
流格式发送给外设,另一方面将接收
●集成电平转换功能,控制5V和
据,并为串行接口引擎提供分离的恢
到的RS232等串行数据转换成USB数据
3V的逻辑信号接口连接,集成Power—
发送给主机,整个流程由芯片自动完
On-Reset电路用于USB IO接口的3.3V
成,无需编写芯片固件。最高传输速率
调节器
分别可达到1M bps(RS232)和3M bps
●兼容USB 1.1和USB 2.0,UHCI/
I三种主控制器
(RS422 RS485)。它极大地提高了传统
OHCI/EHC
意义上的基于异步交换机上的I SA和
●通过USB对EEPROM编程,PID、
图1 FT232 内部结构
I D、设备说明性描述等都写入外部
PcI的工作水平,同时通过USB接口实
V
2004第o2期
ELECTRONICSQUALITY圣善爱量
维普资讯
_曩_●_■■E髓—■ 固■■
集成电路
与
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元器件卷
暑
_ 复时钟和数据信号;兰 Serial Interface 号,MCU中面
兰 Engine(sIE)模块完成USB数据串并和 该电路中可
● 并串转换,并按照USB规范完成USB数USB收发数j
I C
C 0m P0 n e nt
不仅用于USB/RS23、USB/RS485转换,
RS232通信设备的升级换代,同时可以
直接运用开发USB无线MORDEN,USB数
码相机、PDA的数据传输等。◆
曩 据流的位填充及其逆过程,以及循环 是一片用于
兰 冗余校验码(CRCS/CRC 1 6)的产生与检 备序列号及
i 错。USB Protocol Engine模块负责管 的应用程序
羞 主控机产生的理来自USB控制端的数据流,处理USB 照样可以工
量 Uu s B协议请求和控制 认FTDI公百
ART功能参数的命令。 根据自身需
冒 而在RS232接口部分,UART模块 设备序列号
行、并行与串行的转换,并提供完整的
b 柏l 兰 —E丁一, —b D个c ,’个c ncD n个D n,’n
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4、结束诏
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图2应用参考电路
参考文献:
1.FT232Br.1 Data Sheet.www.ftdichiP
RI,以便与调制解调器接口对接。该芯
芯片,大大提高了数据传输速率,开发
COl/1.2002年8月
片还包含两个双口的FIFO数据缓冲器 者不用设计固件,总线枚举、数据收发
2.FT8U232AM Data Sheet.WWW
(384字节的接收缓冲器和128字节的 与转换全部由芯片自动完成。该芯片
发送缓冲器),实现数据交换的缓冲;
UART FIFO Contro儿er模块处理双口
引脚号 引脚名称 类型
ftdichiP.COl/1.2001年3月
功 能
RX/TX缓冲器和UART的发射和接收寄
存器之间的数据传递。Band Rate Gen-
erator模块提供a x 16的时钟信号给
UART,通过一个14位比例因子和3个的
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TXD
RXD
RTS#
CTS#
OUT
IN
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UART的数据输出
UART的数据输入
UART的请求发送的握手信号输出
UART的清除发送握手信号输入
寄存位提供最佳的波特率调谐,它决
定了UART可编程的183—3M的波特率。
FT232BM还包括一个6MHZ的振荡器传
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DTR#
DSR#
DCD#
RI#
OUT
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IN
UART数据终端就绪输出端
UART数据传输设备就绪输入
UART载波检测输入
UART响铃指示
送6MHZ的时钟信号给8倍的时钟倍频
器,倍频器产生12MHZ时钟信号给sIE,
USB Protocol Engine和UART FIFO模
块,还产生48MHZ的时钟信号给USB
DPPL和Baud Rate Generator模块。新
增的RESET Generator模块通过REsET牟
和RSTOUT#完成FT232BM对外围设备的
重启和外围设备对FT232BM的重启。
FT232BM采用32脚的LQPF标准封装,
其管脚功能如下表:
16
7
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TXDEN
USBDP
USB0H
EECS
EESK
OUT
I/0
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OUT
RS柏5传输数据使能端
USB数据输入o+(接1.5I(的上拉电阻到3.3V0UT或RST 几 )
USB数据输入D__
旺PR0H片选端
时钟信号到旺PR0H
2
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EED
SLEEP#
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OuT
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旺PR0H的数据端
在USB悬挂模式下变低
通过USB配置器件时变低,在USB悬挂式变低
14
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PWRCTL
RESET
IN
IN
低电平位总线供电,高电平位自供电
用于外设对FT232BM复位
5 RST删T
TXLED
RXLED
OUT
0.C
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内在复位信号的输出
数码显示驱动_uSB发送数据时为低电平
数码显示驱动_USB接收数据时为低电平
3、典型应用
FT232BM的一种典型应用参考电路
如图2所示,使用FT232BM转接5V的
MCU与USB接口相连,此电路必须保证
低功耗(总电流<10OmA),MCU通过
SLEEP#和PWREN#pins可以检测USB悬
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XTIN
XT0UT
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3V3OUT
VCC
VCCIO
GND
AVCC
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OUT
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PWR
PWR
PWR
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6HHZ晶振输入
6HHZ晶振输出
芯片测试段,接地
3.3V稳压输出
4.4-5.25V电源输入到器件核,LD0和非U^RT接口引脚
3—5.25电源输入UART接口引脚
电源地
内部倍频器的电源供给
内部倍频器的接地脚
20(0第o2期
挂模式,满足USB小于500uA的悬挂电
流要求。通过RSTOUT#给MCU提供了重
启功能。将PWRCTL接地以用于USB总
线供电模式,使用了RTS/CTS握手信
鼋音质量ELECTRONICS QUALITY