UMFT240XA USB 轉(zhuǎn) 8 位 245 FIFO 開發(fā)模塊：電子工程師的實用之選

在電子設(shè)計領(lǐng)域，開發(fā)模塊就像是工程師手中的得力工具，能夠幫助我們更高效地完成項目。今天，我們就來詳細(xì)探討一下 Future Technology Devices International 推出的 UMFT240XA USB 轉(zhuǎn) 8 位 245 FIFO 開發(fā)模塊。

文件下載：UMFT240XA-01.pdf

一、引言

UMFT240XA 是一款專為 FTDI 的 FT240XQ 設(shè)計的開發(fā)模塊。FT240X 作為 USB 到串行數(shù)據(jù)接口集成電路設(shè)備中的一員，具有 USB 到 245 FIFO 接口，還具備電池充電功能，可通過專用充電器端口為電池提供大電流充電，同時支持異步和同步位Bang接口模式。此外，其內(nèi)部產(chǎn)生的 6MHz、12MHz、24MHz 和 48MHz 時鐘可通過 CBUS 引腳輸出，用于驅(qū)動微處理器或外部邏輯。

UMFT240XA 模塊設(shè)計為可插入標(biāo)準(zhǔn)的 0.3 英寸寬 24 引腳 DIP 插座，所有使用的組件，包括 FT240XQ 都是無鉛的，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 特點

• 小巧設(shè)計：采用小尺寸 PCB 組件模塊，適合標(biāo)準(zhǔn)的 7.62mm（0.3 英寸）寬 24 引腳 DIP 插座，引腳間距為 2.54mm（0.1 英寸）。
• 便捷連接：板載 USB “mini - B” 插座，可通過標(biāo)準(zhǔn) A 到 mini - B USB 電纜連接到 PC。
• 可配置性強：可使用焊錫鏈接進(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)用板即可正常工作，其他配置則提供了外部電源供應(yīng)選項和邏輯參考電平變化。

二、驅(qū)動支持

UMFT240XA 提供了豐富的驅(qū)動支持，涵蓋了多種操作系統(tǒng)。

• 免費驅(qū)動：提供免費的 VIRTUAL COM PORT (VCP) 驅(qū)動和 D2XX Direct 驅(qū)動（USB 驅(qū)動 + DLL 軟件接口），支持 Windows、MAC OS、Linux 和 Android 等多種操作系統(tǒng)，包括 32 位和 64 位版本。這些驅(qū)動都可以從 www.ftdichip.com 免費下載。
• 第三方驅(qū)動：還有適用于其他操作系統(tǒng)的第三方驅(qū)動，詳細(xì)信息可訪問官方網(wǎng)站查看。

三、訂購信息與 TID

四、信號與配置

4.1 引腳布局

文檔通過圖示展示了模塊引腳的信號布局，分為從底部和頂部查看時的引腳情況，并且引腳并非完全貫穿 PCB。

4.2 信號描述

4.3 CBUS 信號選項

五、模塊配置

5.1 焊錫鏈接配置選項

• JP1：短接時將內(nèi)部 3.3V 調(diào)節(jié)器連接到 VCCIO，限制信號驅(qū)動為 3.3V 電平信號；斷開時允許外部電源提供 1.8V - 3.3V 電源，可處理 1.8V 到 3.3V 邏輯電平的信號。
• JP2：短接時將 VBUS 連接到 VCC，為 “USB 供電” 模式；斷開時允許外部電源供電，為 “自供電” 模式。需要注意的是，同一網(wǎng)絡(luò)不應(yīng)有多個電源輸出，否則可能導(dǎo)致不同電源之間直接短路，損壞模塊和目標(biāo)電路。

5.2 焊錫鏈接修改

UMFT240XA 的 PCB 頂側(cè)有兩個焊錫鏈接，可通過去除焊錫使引腳斷開，或添加焊錫橋使引腳短路。默認(rèn)情況下，兩個焊錫鏈接都短接引腳，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。

5.3 總線供電配置

模塊默認(rèn)配置為總線供電模式，電源從 USB 主機/集線器獲取。在這種配置下，USB VBUS 提供 +5V 電源連接到 FT240X 電源輸入（VCC），F(xiàn)T240X 的電壓調(diào)節(jié)器輸出 +3.3V 電源連接到 FT240X IO 端口的電源輸入（VCCIO）。與微控制器或其他邏輯設(shè)備的接口連接方式與自供電配置相同，只是 MCU 或外部設(shè)備可從 USB 總線獲取電源。

5.4 自供電配置

自供電配置從外部電源獲取電力，不從 USB 主機獲取電流。在這種配置下，需去除 JP1 的焊錫鏈接，允許外部電源為模塊的 VCC 引腳提供 5V 電源，VCCIO 可由 3V3OUT 或外部電源的 VCC 供電。同時，模塊使用板載分壓器網(wǎng)絡(luò)連接到 USB 電源總線和 RESET# 引腳，防止在 USB 主機或集線器斷電時電流回流到 USB 數(shù)據(jù)線。

5.5 USB 總線供電與電源切換配置

在 USB 總線供電模式下，為滿足 USB 合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備在 USB 掛起模式下連接到主機或集線器時的功耗應(yīng)小于 2.5mA（未枚舉且未掛起時小于 100mA）?？墒褂?PWREN# CBUS 功能在 FT240X 未枚舉時切斷外部電路的電源。通過配置 P 通道功率 MOSFET 實現(xiàn)電源切換，將其源極連接到 3V3OUT 可使外部邏輯從 FT240X 獲取 3.3V 電源，同時需注意 VCCIO 不能從該 MOSFET 的漏極獲取電源，且外部邏輯和 FT240X 的 IO 核心電流消耗不應(yīng)超過 50mA。

5.6 可變 IO 電壓供應(yīng)

FT240X 可處理 1.8V 到 3.3V 的 CMOS/TTL 邏輯電平信號。當(dāng)模塊的 IO 端口處理非 3.3V 電平信號時，由于 FT240X 嵌入式電壓調(diào)節(jié)器僅輸出 3V3，需使用外部電源為 IO 端口供電。默認(rèn)情況下，3V3OUT 和 VCCIO 通過焊錫鏈接 JP1 短接，使用外部電源時需斷開該焊錫鏈接。此配置適用于總線供電和自供電模式。同時要注意，CBUS 和 DBUS 引腳可承受 5V 電壓，但不能驅(qū)動 5V TTL/CMOS 信號，VCCIO 不能承受 5V 電壓，否則會損壞芯片。

5.7 3.3V 電壓供應(yīng)

FT240X 可由單個 3.3V 電源供電，這是標(biāo)準(zhǔn)自供電配置中 5V 供電的一種替代方案。將 3.3V 輸入連接到 VCC、VCCIO 和 3V3OUT 即可實現(xiàn)。

5.8 MTP ROM 配置

FT240X 包含嵌入式 MTP ROM，可用于指定每個 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。使用 MTP ROM/EEPROM 編程實用程序 FT_PROG 進(jìn)行編程時，需注意可將一個 CBUS 引腳配置為 PWREN# 以切換外部電路的電源供應(yīng)，同時 MTP ROM 的 Max Bus Power 設(shè)置應(yīng)指定設(shè)備枚舉時從 USB 主機/集線器獲取的最大電流。

5.9 模塊尺寸

文檔提供了模塊的尺寸信息，所有尺寸以毫米為單位。并且該模塊采用無鉛組件，完全符合歐盟指令 2002/95/EC。

5.10 IC 封裝標(biāo)記

IC 的日期代碼格式為 YYXX，其中 xx 為兩位周數(shù)，YY 為兩位年份，后面跟著修訂字母，代碼 XXXXXXX 是制造批次代碼。

六、模塊電路原理圖

文檔給出了 UMFT240XA 模塊的電路原理圖，這對于工程師深入了解模塊的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計開發(fā)非常有幫助。

七、內(nèi)部 MTP ROM 配置

八、聯(lián)系信息

九、總結(jié)

UMFT240XA 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)計項目。無論是總線供電還是自供電，可變 IO 電壓供應(yīng)還是 MTP ROM 配置，都為工程師提供了更多的設(shè)計可能性。希望通過本文的介紹，能幫助電子工程師更好地了解和使用這款模塊。你在使用類似模塊時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和想法。