VDIP1 Vinculum VNC1L模塊：嵌入式USB主機控制的理想之選

在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，USB主機控制能力是許多產(chǎn)品不可或缺的一部分。Future Technology Devices International Ltd（FTDI）推出的VDIP1 Vinculum VNC1L模塊，為開發(fā)者提供了一種高效、便捷的解決方案。今天，我們就來詳細了解一下這個模塊。

文件下載：VDIP1.pdf

一、模塊概述

VDIP1模塊是專為VNC1L IC設備設計的MCU到嵌入式USB主機控制器開發(fā)模塊。它采用PCB設計，可適配24針DIP插座，并通過其AD和AC總線引腳，提供對VNC1L設備上UART、并行FIFO和SPI接口引腳的訪問。不僅適用于VNC1L設計的開發(fā)和快速原型制作，其有吸引力的批量折扣結構也使其適合集成到中小批量的成品設計中。

Vinculum VNC1L是FTDI Vinculum系列嵌入式USB主機控制器集成電路設備的首款產(chǎn)品。它不僅能夠處理USB主機接口和數(shù)據(jù)傳輸功能，還憑借內置的MCU和嵌入式閃存，能夠封裝USB設備類。在與USB閃存驅動器等大容量存儲設備接口時，Vinculum還能通過簡單的命令集，通過UART、SPI或并行FIFO接口透明地處理FAT文件結構。VNC1L采用無鉛（符合RoHS標準）的緊湊型48引腳LQFP封裝。

二、模塊特性

1. 強大的芯片支持

使用FTDI的VNC1L嵌入式雙USB主機控制器IC設備，為模塊提供了可靠的性能基礎。

2. 靈活的接口配置

• 配備單個“A”型USB插座，可與USB外圍設備接口。
• 若有需要，可通過模塊引腳提供第二個USB接口端口。
• 支持通過跳線選擇UART、并行FIFO或SPI MCU接口，滿足不同的應用需求。

3. 便捷的電源管理

• 可通過USB連接提供單一5V電源輸入，無需外部電源。
• 提供輔助3.3V / 200mA電源輸出，為外部邏輯供電。

4. 豐富的功能特性

• 可通過USB閃存盤或UART/并行FIFO/SPI接口對固件進行編程或更新。
• 配備電源和流量指示燈LED，方便用戶監(jiān)控模塊狀態(tài)。
• VNC1L固件編程控制引腳PROG#和RESET#引出到跳線接口，便于進行固件編程操作。
• 模塊為無鉛、符合RoHS標準的開發(fā)模塊，環(huán)保可靠。
• 可從Vinculum網(wǎng)站下載原理圖和固件文件，方便開發(fā)者進行開發(fā)。

三、引腳輸出與信號描述

1. 模塊引腳輸出

模塊的引腳輸出清晰明確，每個引腳都有其特定的功能。例如，5V0引腳為模塊提供5.0V電源，同時通過板載3.3V LDO為VNCL2提供3.3V電源；LED1和LED2引腳分別為USB端口1和端口2的流量活動指示燈。

2. 引腳信號描述

詳細的引腳信號描述為開發(fā)者提供了準確的信息。以USBD1P和USBD1M引腳為例，它們分別是USB主機/從機端口1的USB數(shù)據(jù)信號正和負，并且集成了上拉/下拉電阻，模塊還帶有板載27Ω USB串聯(lián)電阻。若需要，這兩個引腳可與其他引腳配合提供第二個USB端口。

3. I/O配置

通過兩個三路跳線引腳頭，可對VDIP1的數(shù)據(jù)和控制總線引腳的I/O進行簡單配置。通過對VNC1L的ACBUS5和ACBUS6引腳進行上拉或下拉操作，可選擇不同的I/O模式，如串行UART、SPI或并行FIFO。

4. 默認接口I/O引腳配置

VNC1L設備預先編程了默認的I/O引腳設置，但開發(fā)者可根據(jù)需要輕松更改。不同接口（UART、并行FIFO、SPI從機接口）下的引腳配置各有不同，例如在UART接口中，ADBUS0引腳用作TXD（發(fā)送異步數(shù)據(jù)輸出），而在SPI從機接口中，該引腳用作SCLK（SPI時鐘輸入）。

5. 不同接口的信號描述

• UART接口：包括TXD（發(fā)送異步數(shù)據(jù)輸出）、RXD（接收異步數(shù)據(jù)輸入）等引腳，還提供了如RTS#（請求發(fā)送控制輸出/握手信號）、CTS#（清除發(fā)送控制輸入/握手信號）等握手信號，方便與其他設備進行通信。
• SPI接口：包含SCLK（SPI時鐘輸入）、SDI（SPI串行數(shù)據(jù)輸入）、SDO（SPI串行數(shù)據(jù)輸出）和CS（SPI芯片選擇輸入）等引腳。在SPI模式下，還詳細描述了數(shù)據(jù)讀取和寫入周期的時序，以及相關的時序圖和時間參數(shù)。
• 并行FIFO接口：有D0 - D7（FIFO數(shù)據(jù)總線位）、RXF#（輸出，指示FIFO中是否有數(shù)據(jù)可讀）、TXE#（輸出，指示是否可以向FIFO寫入數(shù)據(jù)）、RD#（輸入，使能當前FIFO數(shù)據(jù)字節(jié)）和WR（輸入，將數(shù)據(jù)字節(jié)寫入發(fā)送FIFO緩沖區(qū)）等引腳，同時也給出了讀寫操作的時序圖和時間參數(shù)。

四、固件支持與升級

1. 固件支持

目前，VDIP1模塊有6種標準固件版本可供從FTDI網(wǎng)站下載，每種固件都有其特定的功能：

• VDAP固件：適用于單個閃存盤和通用USB外設的USB主機，支持可選的UART、FIFO或SPI接口命令監(jiān)視器。
• VDPS固件：同樣適用于單個閃存盤和通用USB外設的USB主機，還提供USB從機端口連接，可連接到主機PC，支持可選的UART、FIFO或SPI接口命令監(jiān)視器。
• VDFC固件：用于兩個閃存盤的USB主機，支持可選的UART、FIFO或SPI接口命令監(jiān)視器。
• VCDC固件：用于自動連接到USB通信類設備的USB主機，配備UART接口命令監(jiān)視器。
• VDIF固件：適用于單個閃存盤和通用USB外設的USB主機，支持可選的UART、FIFO、SPI或USB接口命令監(jiān)視器。

2. 固件升級

VDIP1模塊預加載了VDAP固件。有兩種方法可對其固件進行升級，具體方法可參考Vinculum固件手冊：http://www.vinculum.com/documents/fwspecs/UM_VinculumFirmware_V205.pdf

五、機械尺寸與外部電路配置

1. 機械尺寸

文檔提供了VDIP1模塊的頂部視圖和側面視圖的尺寸圖，方便開發(fā)者在設計產(chǎn)品時進行布局規(guī)劃。

2. 外部電路配置

若需要添加第二個USB端口，文檔給出了相應的外部電路配置圖，包括USB活動LED的連接方式，為開發(fā)者提供了擴展功能的指導。

六、總結

VDIP1 Vinculum VNC1L模塊以其豐富的功能、靈活的接口配置和便捷的固件管理，為嵌入式USB主機控制開發(fā)提供了一個優(yōu)秀的解決方案。無論是對于初學者進行快速原型制作，還是對于有經(jīng)驗的開發(fā)者進行產(chǎn)品設計，該模塊都具有很高的實用價值。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)驗和見解。