MM232R USB Serial UART開發(fā)模塊：小身材大用途

作為一名電子工程師，在日常的設(shè)計工作中，我們總是在尋找那些能夠簡化設(shè)計流程、提高性能且功能豐富的模塊。今天，就來和大家分享一款超棒的開發(fā)模塊——MM232R USB Serial UART開發(fā)模塊。

文件下載：MM232R.pdf

模塊簡介

MM232R是一款微型開發(fā)模塊，它采用了FTDI公司的FT232RQ芯片。這顆芯片可是FTDI USB UART接口集成電路設(shè)備系列的新成員，具有USB轉(zhuǎn)串行UART接口，還帶有可選的時鐘發(fā)生器輸出以及新的FTDIChip - ID?安全加密狗功能。而且，它還支持異步和同步位 banging接口模式。

MM232R的設(shè)計非常精巧，采用了超小尺寸的18.0mm x 21.5mm（0.7” x 0.8”）PCB，模塊板接口通過16個間距為2.55mm（0.1”）的PCB引腳引出。并且，它所使用的所有組件，包括FT232RQ芯片，都是無鉛的，符合RoHS標準。

典型應(yīng)用場景

MM232R的應(yīng)用場景十分廣泛，涵蓋了多個領(lǐng)域：

• 通信轉(zhuǎn)換：可用于USB到RS232 / RS422 / RS485的轉(zhuǎn)換器，幫助我們輕松實現(xiàn)不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。
• 設(shè)備升級：能將傳統(tǒng)外設(shè)升級為USB接口，讓老設(shè)備也能跟上時代的步伐。
• 數(shù)據(jù)傳輸：在手機、PDA等設(shè)備的USB數(shù)據(jù)傳輸，以及USB音頻、低帶寬視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娑寄馨l(fā)揮作用。
• 智能設(shè)備：像USB智能卡讀卡器、USB MP3播放器接口、USB閃存卡讀寫器等設(shè)備中也經(jīng)常會用到它。
• 工業(yè)控制：在USB儀器儀表、USB工業(yè)控制等領(lǐng)域，MM232R也能提供穩(wěn)定的通信支持。

驅(qū)動支持

MM232R提供了豐富的驅(qū)動支持，包括免費的虛擬COM端口（VCP）驅(qū)動和D2XX直接驅(qū)動。這些驅(qū)動支持多種操作系統(tǒng)，如Windows、Mac OS、Linux以及Android等。你可以從FTDI官網(wǎng)（www.ftdichip.com）免費下載這些驅(qū)動。對于其他操作系統(tǒng)，也有各種第三方驅(qū)動可供選擇，具體信息可在官網(wǎng)查詢。關(guān)于驅(qū)動安裝，可參考http://www.ftdichip.com/Documents/InstallGuides.htm 。

FT232RQ芯片特性與改進

集成化設(shè)計

• 時鐘電路集成：以往的FTDI USB UART設(shè)備需要外部晶體或陶瓷諧振器，而FT232RQ將時鐘電路集成到了芯片內(nèi)部，無需額外的晶體或諧振器。不過，如果需要，也可以使用外部12MHz晶體作為時鐘源。
• EEPROM集成：之前的設(shè)備若要使用非默認的USB供應(yīng)商ID（VID）、產(chǎn)品ID（PID）、序列號和產(chǎn)品描述字符串，需要外部EEPROM?，F(xiàn)在，F(xiàn)T232R芯片集成了EEPROM，所有設(shè)計都可以更改產(chǎn)品描述字符串，并且內(nèi)部EEPROM有用戶區(qū)域可用于存儲額外數(shù)據(jù)，還能通過USB在電路中編程，無需額外電壓。
• USB電阻集成：以前的設(shè)備在USBDP和USBDM線上需要兩個外部串聯(lián)電阻，以及一個1.5kΩ上拉電阻?，F(xiàn)在這些電阻都集成到了芯片內(nèi)部。
• AVCC濾波集成：以往的設(shè)備有單獨的AVCC引腳，需要外部R - C濾波器。現(xiàn)在AVCC引腳內(nèi)部連接到VCC，濾波器也集成到了芯片中。

功能增強

• 可配置CBUS I/O引腳：有5條可配置的控制總線（CBUS）線，可配置為多種功能，如RS485的發(fā)送使能、電源控制、數(shù)據(jù)傳輸LED驅(qū)動等。通過設(shè)置內(nèi)部EEPROM中的位，可以選擇不同的輸出選項。
• 增強的異步位 banging模式：支持FTDI的BM芯片位 banging模式，并且內(nèi)部的RD#和WR# strobes現(xiàn)在可以引出，用于外部邏輯的時鐘控制。
• 同步位 banging模式：與異步位 banging模式不同，接口引腳只有在寫入設(shè)備時才會被讀取，便于控制程序測量輸出刺激的響應(yīng)。
• CBUS位 banging模式：允許將4個CBUS引腳單獨配置為GPIO引腳，在UART接口使用時也能提供多達4個通用I/O引腳。
• 更低的電源電壓：以前的芯片需要5V電源，而FT232R的VCC電源范圍為3.5V到5.25V，對于自供電設(shè)計，若只有3.5V電源，無需額外的外部調(diào)節(jié)器。
• 集成電平轉(zhuǎn)換器：UART接口和控制信號的VCCIO引腳電源范圍為1.8V到5V，可直接連接到不同邏輯電平的設(shè)備，無需外部電平轉(zhuǎn)換IC。
• 低功耗設(shè)計：設(shè)備的工作電源電流降至15mA，待機電流降至約70μA，為外設(shè)設(shè)計提供了更大的余量，以滿足USB待機電流限制。
• 低USB帶寬消耗：USB接口的設(shè)計盡可能減少了對USB主機控制器總帶寬的占用。
• 高輸出驅(qū)動選項：UART接口和CBUS I/O引腳可以提供三倍標準信號驅(qū)動電平，可驅(qū)動多個設(shè)備或需要更大信號驅(qū)動強度的設(shè)備。
• 電源管理控制：PWREN#信號可用于直接驅(qū)動晶體管或P溝道MOSFET，實現(xiàn)外部電路的電源開關(guān)。內(nèi)部EEPROM中的選項可使設(shè)備在電源關(guān)閉時輕輕下拉UART接口線，確保外部電路可靠復(fù)位。
• UART引腳信號反轉(zhuǎn)：可以通過設(shè)置內(nèi)部EEPROM中的選項，單獨反轉(zhuǎn)8個UART信號的極性。
• FTDIChip - ID?：每個FT232R都有一個唯一的編號，在制造時燒錄到設(shè)備中，可用于軟件授權(quán)。
• 改進的EMI性能：降低的工作電流和改進的片上VCC去耦，顯著提高了PCB設(shè)計滿足FCC、CE等EMI相關(guān)規(guī)范的要求。
• 可編程接收緩沖區(qū)超時：接收緩沖區(qū)超時默認值為16ms，可通過USB以1ms為增量從1ms到255ms進行編程，以優(yōu)化設(shè)備對短數(shù)據(jù)包的快速響應(yīng)。
• 廣泛的波特率支持：支持從300波特到3兆波特的所有標準和非標準波特率。
• 擴展的工作溫度范圍：可在 - 40o到 + 85oC的溫度范圍內(nèi)工作，適用于汽車和工業(yè)應(yīng)用。
• 新的封裝選項：有28引腳的SSOP（FT232RL）和5mm x 5mm無引腳的QFN - 32封裝（FT232RQ）兩種封裝可供選擇，均為無鉛封裝，符合歐盟指令2002/95/EC。

引腳與信號說明

引腳輸出

MM232R模塊的引腳輸出清晰明確，通過相關(guān)的引腳圖可以直觀地看到各個引腳的位置和布局。

信號描述

CBUS信號選項

CBUS I/O引腳有多種可配置選項，如TXDEN#（RS485發(fā)送使能）、PWREN#（電源控制）、TXLED#（發(fā)送數(shù)據(jù)LED驅(qū)動）等。這些選項都可以通過FT_PROG實用軟件在內(nèi)部EEPROM中進行配置，默認配置在文檔的第8節(jié)有詳細描述。

模塊尺寸與特性

尺寸

MM232R模塊尺寸小巧，采用了符合RoHS標準的5mm x 5mm QFN 32封裝，使用無鉛的“綠色”化合物，日期代碼格式為YYXX。

EEPROM可靠性特性

內(nèi)部1024位EEPROM的數(shù)據(jù)保留時間為15年，讀寫周期為100,000次。

內(nèi)部時鐘特性

內(nèi)部時鐘振蕩器的工作頻率典型值為12.00MHz，時鐘周期典型值為83.33ns，占空比典型值為50%。

模塊配置

總線供電配置

通過將引腳15（USBPWR）連接到引腳14（VCC50），并將引腳3（VCCIO）連接到引腳2（VCC），可實現(xiàn)USB總線供電。這種配置下，UART和CBUS IO引腳以5V電平驅(qū)動。同時，需要遵循USB總線供電設(shè)備的相關(guān)規(guī)則，如插入USB時電流不超過100mA，USB待機時電流不超過500μA等。

自供電配置

移除跳線J2上的連接，將外部電源連接到模塊的VCC引腳，即可實現(xiàn)自供電。自供電設(shè)備有自己的電源，不從USB總線吸取電流，但需要注意避免在USB主機或集線器控制器斷電時向USB總線強制輸送電流。

USB總線供電帶電源開關(guān)配置

對于需要在USB待機模式下關(guān)閉外部電路電源的情況，F(xiàn)T232R提供了一種簡單有效的方法?？梢允褂秒x散的P溝道邏輯電平MOSFET或?qū)Ｓ玫碾娫撮_關(guān)IC來控制外部邏輯電路的電源。同時，需要注意設(shè)置內(nèi)部EEPROM中的相關(guān)選項，確保外部電路在電源恢復(fù)時能可靠復(fù)位。

總線供電帶3.3V邏輯驅(qū)動/IO電源電壓配置

通過跳線開關(guān)可以選擇將FT232R的VCCIO引腳連接到USB總線的5V電源或FT232R的3V3OUT引腳，以實現(xiàn)與3.3V或5V邏輯設(shè)備的接口。在這種配置下，需要注意在USB待機模式下使用PWREN#或SLEEP’信號關(guān)閉外部邏輯，以滿足500μA的電流限制。

內(nèi)部EEPROM配置

FT232R在上電復(fù)位或USB復(fù)位后會掃描其內(nèi)部EEPROM，并讀取存儲的USB配置描述符。默認配置包括USB供應(yīng)商ID、產(chǎn)品ID、序列號、制造商名稱、產(chǎn)品描述等信息。用戶可以使用FT_PROG實用軟件通過USB對內(nèi)部EEPROM進行編程。如果用戶沒有自己的USB供應(yīng)商ID，但希望在設(shè)計中使用唯一的產(chǎn)品ID，可以向FTDI申請免費的唯一PID塊。

聯(lián)系信息

如果你在使用MM232R模塊的過程中遇到問題或需要進一步的技術(shù)支持，可以通過以下方式聯(lián)系FTDI：

• 英國總部：Unit 1, 2 Seaward Place, Centurion Business Park, Glasgow G41 1HH, United Kingdom，電話：+44 (0) 141 429 2777，傳真：+44 (0) 141 429 2758，郵箱：sales1@ftdichip.com（銷售）、support1@ftdichip.com（支持）、admin1@ftdichip.com（咨詢）。
• 美國分公司：7130 SW Fir Loop, Tigard, OR 97223 - 8160, USA，電話：+1 (503) 547 0988，傳真：+1 (503) 547 0987，郵箱：us.sales@ftdichip.com（銷售）、us.support@ftdichip.com（支持）、us.admin@ftdichip.com（咨詢）。
• 中國臺灣分公司：2F, No. 516, Sec. 1, NeiHu Road, Taipei 114, Taiwan, R.O.C.，電話：+886 (0) 2 8797 1330，傳真：+886 (0) 2 8751 9737，郵箱：tw.sales1@ftdichip.com（銷售）、tw.support1@ftdichip.com（支持）、tw.admin1@ftdichip.com（咨詢）。
• 中國上海分公司：Room 1103, No. 666 West Huaihai Road, Shanghai, 200052, China，電話：+86 21 62351596，傳真：+86 21 62351595，郵箱：cn.sales@ftdichip.com（銷售）、cn.support@ftdichip.com（支持）、cn.admin@ftdichip.com（咨詢）。

MM232R USB Serial UART開發(fā)模塊以其豐富的功能、小巧的尺寸和靈活的配置，為電子工程師在設(shè)計USB轉(zhuǎn)串行UART接口時提供了一個非常好的選擇。你在使用過程中有沒有遇到什么有趣的問題或者有什么獨特的應(yīng)用經(jīng)驗?zāi)?？歡迎在評論區(qū)分享。