UMFT221XA：USB 到 8 位 SPI/FT1248 開發(fā)模塊詳解

在電子設(shè)計領(lǐng)域，開發(fā)模塊的性能和功能對于項目的成功至關(guān)重要。今天，我們就來深入了解一下 Future Technology Devices International 推出的 UMFT221XA 開發(fā)模塊。

文件下載：UMFT221XA-01.pdf

一、模塊概述

UMFT221XA 是一款 USB 到 8 位 SPI/FT1248 的 DIP 模塊，其引腳間距為 0.3 英寸。它是 FTDI 的 FT221XQ 開發(fā)模塊，屬于 FTDI 系列 USB 到串行數(shù)據(jù)接口集成電路設(shè)備。FT221X 具備電池充電器檢測功能的 USB 到 SPI/FT1248 接口，能讓電池從專用充電器端口以更高電流充電，且無需枚舉 FT221X。同時，它還支持異步和同步位操作接口模式，內(nèi)部生成的 6MHz、12MHz 和 24MHz 時鐘可通過 CBUS 引腳輸出，用于驅(qū)動微處理器或外部邏輯。

該模塊設(shè)計為可插入標(biāo)準(zhǔn) 0.3 英寸寬的 20 引腳 DIP 插座，所有組件包括 FT221XQ 均為無鉛（符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)）。

二、模塊特性

2.1 FT221X 特性

UMFT221XA 配備了 FT221XQ，可利用 FT221X 的所有特性。若想了解 FT221X 的完整特性列表，可點擊相關(guān)鏈接查看其數(shù)據(jù)手冊。

2.2 模塊特有特性

• 小巧的 PCB 組件模塊：設(shè)計適配標(biāo)準(zhǔn) 7.62mm（0.3 英寸）寬的 20 引腳 DIP 插座，引腳間距為 2.54mm（0.1 英寸）。
• 板載 USB “mini - B” 插座：允許通過標(biāo)準(zhǔn) A 到 mini - B 的 USB 電纜將模塊連接到 PC。
• 可通過焊錫鏈接進(jìn)行功能配置：默認(rèn)的焊錫鏈接設(shè)置使模塊無需外圍電線或應(yīng)用板即可工作。其他配置可實現(xiàn)外部電源選項和邏輯參考電平的變化。

三、驅(qū)動支持

UMFT221XA 提供免費的 VIRTUAL COM PORT (VCP) 驅(qū)動和 D2XX 直接驅(qū)動（USB 驅(qū)動 + DLL 軟件接口），支持多種操作系統(tǒng)，包括 Windows、Mac OS - X、Linux、Android 等。這些驅(qū)動均可從 www.ftdichip.com 免費下載。此外，還有各種第三方驅(qū)動適用于其他操作系統(tǒng)，具體詳情可訪問該網(wǎng)站。

四、訂購信息與 TID

TID 是 IC 的測試識別代碼，這里的 TID 適用于 D 版本的硅芯片。

五、信號與配置

5.1 引腳輸出

模塊的引腳輸出有從底部和頂部查看的不同視圖，引腳并非完全貫穿 PCB。

5.2 信號描述

5.3 CBUS 信號選項

六、模塊配置

6.1 焊錫鏈接配置選項

• JP1：默認(rèn)短路時，將內(nèi)部 3.3V 穩(wěn)壓器連接到 VCCIO，限制信號驅(qū)動為 3.3V 電平信號；打開時，可從外部電源提供 1.8V - 3.3V 電源，處理 1.8V 到 3.3V 邏輯電平信號。
• JP2：默認(rèn)短路時，將 VBUS 連接到 VCC，為“總線供電”模式；打開時，斷開 VBUS 與 VCC 的連接，可從外部電源供電，為“自供電”模式。

6.2 焊錫鏈接修改

UMFT221XA 的 PCB 頂部有兩個焊錫鏈接，可通過去除焊錫形成開路或添加焊錫橋形成短路來調(diào)整。默認(rèn)情況下，兩個焊錫鏈接均短路，若要增強模塊的靈活性，可去除兩個焊錫鏈接，并根據(jù)電源設(shè)置要求連接引腳。

6.3 總線供電配置

模塊默認(rèn)配置為總線供電模式，從 USB 主機(jī)/集線器獲取電源。+5V VBUS 電源來自 USB 總線，連接到 FT221X 電源輸入（VCC）；+3.3V 電源來自 FT221X 的電壓調(diào)節(jié)器輸出，連接到 FT221X IO 端口的電源輸入（VCCIO）。與自供電配置的接口方式基本相同，不同之處在于 MCU 或外部設(shè)備可從 USB 總線獲取電源。

6.4 自供電配置

自供電配置從外部電源獲取電源，不從 USB 主機(jī)獲取電流。需防止 USB 主機(jī)或集線器斷電時電流回流到 USB 數(shù)據(jù)線，UMFT221XA 通過板載分壓器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)此功能。

6.5 USB 總線供電與電源切換配置

在 USB 掛起模式下，USB 總線供電電路需符合 USB 合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，消耗電流小于 2.5mA（未枚舉且未掛起時小于 100mA）?？墒褂?PWREN# CBUS 功能在 FT221X 未枚舉時切斷外部電路的電源。

6.6 可變 IO 電壓供應(yīng)

FT221X 可處理 1.8V 到 3.3V 的 CMOS/TTL 邏輯電平信號。默認(rèn)情況下，3V3OUT 和 VCCIO 通過焊錫鏈接 JP1 短路，若使用外部電源為 IO 端口供電，需打開此焊錫鏈接。

6.7 3.3V 電壓供應(yīng)

FT221X 可由單一 3.3V 電源供電，這是標(biāo)準(zhǔn)自供電配置中 5V 供電的替代方案。

6.8 配置 MTP ROM

FT221X 包含嵌入式 MTP ROM，可用于配置每個 CBUS 引腳的功能、每個信號引腳的電流驅(qū)動、USB 總線的電流限制以及設(shè)備的其他描述符。編程時需注意相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。

6.9 模塊尺寸

模塊尺寸以毫米為單位，且使用無鉛組件，完全符合歐盟指令 2002/95/EC。

6.10 IC 封裝標(biāo)記

日期代碼格式為 YYXX，其中 xx 為兩位周數(shù)，YY 為兩位年份，后面跟隨修訂字母。XXXXXXX 為制造批次代碼。

七、模塊電路原理圖

該模塊的電路原理圖展示了其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，為工程師進(jìn)行電路設(shè)計和分析提供了重要參考。

八、內(nèi)部 MTP ROM 配置

內(nèi)部 MTP ROM 可通過 FT_PROG 實用程序通過 USB 進(jìn)行編程，該程序可從 www.ftdichip.com 下載。

九、聯(lián)系信息

Future Technology Devices International 在全球多個地區(qū)設(shè)有辦事處，包括英國格拉斯哥總部、美國俄勒岡州提加德分公司、中國臺灣臺北分公司和中國上海分公司。提供銷售、支持和一般咨詢的聯(lián)系郵箱，同時可訪問其網(wǎng)站獲取更多信息。

UMFT221XA 開發(fā)模塊具有豐富的功能和靈活的配置選項，適用于多種電子設(shè)計應(yīng)用。工程師在使用過程中，需根據(jù)具體需求合理配置模塊，以充分發(fā)揮其性能。你在使用類似模塊時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。