V2-EVAL Vinculum II評(píng)估板：功能與使用全解析

在嵌入式開發(fā)領(lǐng)域，評(píng)估板是驗(yàn)證和開發(fā)新設(shè)備的重要工具。V2-EVAL Vinculum II評(píng)估板為開發(fā)者提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)，用于評(píng)估FTDI的Vinculum-II（VNC2）系列嵌入式USB主機(jī)控制器設(shè)備。下面我們就來詳細(xì)了解一下這款評(píng)估板。

文件下載：V2-EVAL (US).pdf

1. 評(píng)估板概述

1.1 基本信息

V2-EVAL評(píng)估板是一個(gè)硬件平臺(tái)，旨在支持對(duì)FTDI的Vinculum-II（VNC2）系列嵌入式USB主機(jī)/從機(jī)控制器的輕松評(píng)估。評(píng)估套件包含以下標(biāo)準(zhǔn)硬件：

• 1塊V2-Eval基板
• 1個(gè)5V/1A電源適配器（有英國、美國、歐洲和日本版本）
• 1條USB A/B電纜，用于在編程、終端仿真或調(diào)試模式下連接到主機(jī)PC
• 1個(gè)USB性別轉(zhuǎn)換器，用于USB從機(jī)模式應(yīng)用

需要注意的是，V2-EVAL套件需要安裝基于VNC2的子板模塊才能進(jìn)行開發(fā)，子板模塊有32引腳、48引腳和64引腳QFN封裝的三種版本，可從FTDI或其官網(wǎng)購買。

1.2 注意事項(xiàng)

在使用評(píng)估板前，要檢查包裝內(nèi)物品是否有損壞，并確保電源供應(yīng)版本適合所在地區(qū)。評(píng)估應(yīng)用軟件和項(xiàng)目示例可從官網(wǎng)下載。同時(shí)，由于靜電放電可能損壞電路板，在處理電路板時(shí)要采取防靜電措施。評(píng)估板的存儲(chǔ)溫度范圍為 -40°C 至 80°C，推薦工作溫度為 0°C 至 55°C。

1.3 部件編號(hào)

1.4 文檔參考

1.5 縮寫與簡(jiǎn)稱

2. 評(píng)估板特性與規(guī)格

2.1 特性

• VNC2芯片：通過子板可訪問嵌入式USB主機(jī)/從機(jī)芯片。
• 子板選擇：提供32引腳、48引腳和64引腳QFN封裝的VNC2子板。
• USB接口：兩個(gè)USB A型連接器，用于連接USB從機(jī)外設(shè)。
• IO端口：VNC2 IO端口連接器按端口名稱或功能分組。
• FT42232H芯片：用于VNC2編程和調(diào)試功能的USB到四通道UART設(shè)備。
• USB B型連接器：通過FT4232H連接到PC主機(jī)。
• 用戶LED和按鈕：4個(gè)用戶可編程LED和4個(gè)用戶可編程按鈕。

2.2 規(guī)格

• 電源電壓：4.75V至5.25V
• 電源電流：無USB設(shè)備連接時(shí)為60mA
• IO連接器電源輸出：5V/150mA，3.3V/150mA
• 基板尺寸：167mm x 156mm x 1.5mm（長(zhǎng)x寬x高）
• VNC2子板尺寸：37.9mm x 32.48mm x 10.0mm（長(zhǎng)x寬x高）

3. 評(píng)估板組件與接口

3.1 組件

3.2 接口

需要注意的是，當(dāng)端口被VNC2固件配置為從機(jī)端口時(shí)，需要使用性別轉(zhuǎn)換器才能連接到USB主機(jī)端口；部分引腳在電路板的不同區(qū)域和連接器之間共享，同一時(shí)間只能連接一個(gè)設(shè)備到這些引腳。

4. 初始設(shè)置與測(cè)試

4.1 安裝VNC2子板

在首次給電路板通電之前，必須確保裝有VNC2芯片的子板模塊正確安裝到V2-Eval主板上。V2-Eval板有4個(gè)插座連接器J1 - J4，VNC2子板模塊的JN1、JN2、JN3、JN4分別連接到對(duì)應(yīng)的J1、J2、J3、J4插座。安裝時(shí)要注意檢查子板模塊是否正確安裝，否則可能導(dǎo)致VNC2無法正常工作。

4.2 測(cè)試電路板

將電源選擇跳線JP6置于“P.S.”位置（引腳2和3短路），使電路板能夠從外部電源適配器獲取電源。將V2-Eval套件中包含的5V DC/1A電源連接到外部輸入電源適配器連接器（CN12），將USB A/B電纜連接到V2-Eval板的USB B連接器（CN13）和主機(jī)PC的空閑USB端口。將開關(guān)SW1置于“ON”位置（朝向電路板邊緣），此時(shí)電源LED（LED2）應(yīng)亮起。

5. 電路板組件詳細(xì)描述

5.1 電源選擇跳線JP6

V2-Eval板可以從外部5V/1A直流電源或通過B型連接器（CN13）連接到USB主機(jī)時(shí)從USB接口獲取電源。要啟用USB電源功能，將跳線JP6切換到USB位置（引腳1和2短路，引腳1在電路板底部有一個(gè)矩形焊盤）。需要注意的是，通過USB端口連接到PC的每個(gè)設(shè)備從USB主機(jī)PC的5V電源總線汲取的電流不得超過500mA。

5.2 GPIO總線連接器

V2-EVAL板有6個(gè)連接器，可訪問VNC2設(shè)備上的GPIO引腳，這些引腳分布在6個(gè)連接器上，每個(gè)連接器都有5V、3.3V電源和接地引腳。具體每個(gè)連接器的配置可參考文檔中的表格。

5.3 SPI連接器C9

SPI連接器C9的引腳配置可參考文檔中的表格，每個(gè)信號(hào)的詳細(xì)描述可在VNC2數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到。

5.4 UART接口連接器C10

UART接口連接器C10的引腳配置也在文檔表格中有詳細(xì)說明，同樣，每個(gè)信號(hào)的完整描述可在VNC2數(shù)據(jù)手冊(cè)中查找。

5.5 FIFO接口連接器CN11

FIFO接口連接器CN11的引腳配置及信號(hào)描述可查閱文檔表格，相關(guān)詳細(xì)信息可參考VNC2數(shù)據(jù)手冊(cè)。

5.6 原型區(qū)域

原型區(qū)域由1100個(gè)0.1英寸間距的孔陣列組成，可用于創(chuàng)建自定義電路并將組件連接到V2-EVAL板。該區(qū)域連接到5V、3.3V電源平面和接地平面，電路板上的絲印文字指示了哪些孔連接到哪些信號(hào)。只有第一列連接到VNC2 IO端口、電源和接地平面，其他孔未連接到電路板上的任何東西。信號(hào)引腳與電路板上的其他IO連接器共享，更多信息可參考V2Eval板原理圖。

5.7 USB1接口CN1

VNC2 USB1收發(fā)器引腳連接到該連接器，根據(jù)固件版本，該端口可配置為主機(jī)或從機(jī)端口。

5.8 USB2接口CN2

VNC2 USB2收發(fā)器引腳連接到該連接器，同樣，根據(jù)設(shè)備上運(yùn)行的固件版本，該端口可配置為主機(jī)或從機(jī)端口。

5.9 VNC1L接口模式選擇/GPIO跳線JP1, JP2

JP1和JP2跳線旨在為遷移到VNC2的VNC1L固件提供向后兼容性，用于選擇UART、FIFO和SPI從機(jī)接口作為VNC1L上的監(jiān)控端口。當(dāng)不運(yùn)行VNC1L固件時(shí)，跳線JP1和JP2可作為通用GPIO跳線選擇輸入到VNC2。

5.10 用戶LED

板上有4個(gè)LED，可通過跳線JP7 - JP10啟用或禁用，這些LED由VNC2上的IOBUS信號(hào)控制。需要注意的是，LED5也連接到電路板上的跳線JP1，在從VNC2控制LED時(shí)要確保LED不會(huì)被JP1驅(qū)動(dòng)。

5.11 LED啟用/禁用跳線JP10 - JP14

每個(gè)用戶定義的LED都有一個(gè)啟用/禁用跳線，當(dāng)跳線閉合時(shí)，LED在被VNC2引腳驅(qū)動(dòng)為低電平時(shí)會(huì)亮起；當(dāng)跳線打開時(shí)，LED與VCN2引腳斷開連接。

5.12 用戶按鈕開關(guān)

按鈕開關(guān)直接連接到VNC2引腳，按下開關(guān)時(shí)，對(duì)應(yīng)的VNC2引腳會(huì)出現(xiàn)邏輯低電平。

5.13 主機(jī)USB電源跳線JP4, JP5

當(dāng)USB1和/或USB2端口用作主機(jī)端口時(shí)，應(yīng)相應(yīng)地閉合跳線JP4和/或JP5，以允許外圍設(shè)備從電路板的+5V電源軌汲取電源。當(dāng)將USB1和USB2端口用作USB從機(jī)端口時(shí)，要移除跳線JP4和JP5上的分流器，否則可能會(huì)損壞USB主機(jī)或V2-EVAL板。

5.14 遠(yuǎn)程喚醒跳線JP3

遠(yuǎn)程喚醒跳線使VNC2上運(yùn)行的任何固件都能支持暫停監(jiān)控（SUM）模式，允許設(shè)備在空閑時(shí)降低功耗。通過跳線JP3將RXD引腳連接到振鈴指示（RI#）輸入，VNC2設(shè)備可配置為在接收數(shù)據(jù)（RXD）引腳有數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)喚醒。當(dāng)RI#引腳被驅(qū)動(dòng)為低電平時(shí)，VNC2將立即從SUM模式恢復(fù)。該遠(yuǎn)程喚醒功能僅在使用VNC2上的UART接口時(shí)可用，當(dāng)跳線JP3上有跳線時(shí)可啟用該功能。

5.15 復(fù)位按鈕開關(guān)

電路板上有一個(gè)“RESET”按鈕開關(guān)SW2，用于手動(dòng)復(fù)位VNC2設(shè)備。

5.16 ‘PROG’ LED

LED1（紅色）用于指示VNC2設(shè)備何時(shí)處于閃存編程模式。

5.17 - 5.20 VNC2子板連接器J1 - J4

這些連接器用于連接VNC2子板，每個(gè)連接器的引腳配置和信號(hào)描述在文檔表格中有詳細(xì)說明，信號(hào)名稱與V2-EVAL基板原理圖第1頁和第2頁上使用的標(biāo)簽相關(guān)，除非另有說明，IO信號(hào)的功能由VNC2上運(yùn)行的用戶應(yīng)用程序設(shè)置。

6. FT4232H配置

V2-EVAL板配備了FT4232H高速USB到四通道UART/串行轉(zhuǎn)換器設(shè)備，主要用于通過板載USB B型連接器將電路板連接到PC主機(jī)。FT4232H的四個(gè)通道在V2-EVAL板上提供不同的功能：

• 通道A：UART接口，提供USB到UART轉(zhuǎn)換，使PC/USB主機(jī)能夠通過UART接口與VNC2通信。
• 通道B：調(diào)試接口控制，通過板上的USB B型連接器使軟件工具鏈能夠連接到VNC2調(diào)試接口。
• 通道C：提供UART數(shù)據(jù)“嗅探器”接口，允許將輸入到VNC2 UART接口的數(shù)據(jù)顯示在主機(jī)PC軟件上。
• 通道D：設(shè)備控制，I/O引腳用于控制板載復(fù)用器，該復(fù)用器允許不同接口驅(qū)動(dòng)VNC2 UART接口以及VNC2 PROG#和RESET#引腳。

7. 連接到PC主機(jī)

將USB A/B電纜連接到V2-EVAL板的USB從機(jī)連接器CN13，另一端連接到PC計(jì)算機(jī)并給電路板通電。PC應(yīng)檢測(cè)到新硬件插入并啟動(dòng)硬件向?qū)б园惭b驅(qū)動(dòng)程序。FTDI USB驅(qū)動(dòng)程序是V2-EVAL板上FT4232H USB從機(jī)接口所必需的，最新驅(qū)動(dòng)程序可從FTDI官網(wǎng)下載，不同操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)安裝說明可從官網(wǎng)獲取。

8. V2-EVAL軟件

8.1 安裝V2-EVAL終端

為VNC2 V2-EVAL板設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的終端應(yīng)用程序，可作為Vinculum II實(shí)用程序的一部分從官網(wǎng)下載。該終端軟件僅支持Windows XP、Vista和Windows 7操作系統(tǒng)