VDIP2 Vinculum VNC1L模塊：嵌入式USB主機(jī)控制的理想之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，嵌入式USB主機(jī)控制器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。今天，我們就來(lái)詳細(xì)了解一下Future Technology Devices International Ltd（FTDI）推出的VDIP2 Vinculum VNC1L模塊，它為USB主機(jī)功能的實(shí)現(xiàn)提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。

文件下載：VDIP2.pdf

一、引言

VDIP2模塊是為VNC1L集成電路設(shè)備設(shè)計(jì)的MCU到嵌入式USB主機(jī)控制器開(kāi)發(fā)模塊。它采用PCB設(shè)計(jì)，可適配40引腳DIP插座，通過(guò)其AD和AC總線引腳，能訪問(wèn)VNC1L設(shè)備上的UART、并行FIFO和SPI接口引腳，其他Vinculum I/O引腳也可訪問(wèn)。這不僅使其成為VNC1L設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和快速原型制作的理想選擇，而且其有吸引力的批量折扣結(jié)構(gòu)，也適合應(yīng)用于中低產(chǎn)量的成品設(shè)計(jì)中。

Vinculum VNC1L是FTDI的Vinculum系列嵌入式USB主機(jī)控制器集成電路設(shè)備中的首款產(chǎn)品。它不僅能夠處理USB主機(jī)接口和數(shù)據(jù)傳輸功能，還憑借內(nèi)置的MCU和嵌入式閃存，能夠封裝USB設(shè)備類。在與USB閃存驅(qū)動(dòng)器等大容量存儲(chǔ)設(shè)備接口時(shí)，Vinculum還能通過(guò)簡(jiǎn)單的命令集，透明地處理FAT文件結(jié)構(gòu)，并通過(guò)UART、SPI或并行FIFO接口進(jìn)行通信。VNC1L采用無(wú)鉛（符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)）的緊湊型48引腳LQFP封裝。

二、模塊特性

2.1 核心芯片

使用FTDI的VNC1L嵌入式雙USB主機(jī)控制器IC設(shè)備，為模塊提供強(qiáng)大的USB控制能力。

2.2 接口設(shè)計(jì)

配備兩個(gè)垂直安裝的USB “A”型USB插座，方便與USB外圍設(shè)備進(jìn)行接口連接。

2.3 接口選擇

支持通過(guò)跳線選擇UART、并行FIFO或SPI MCU接口，滿足不同的應(yīng)用需求。

2.4 電源供應(yīng)

通過(guò)USB連接提供單一5V電源輸入，無(wú)需外部電源，同時(shí)還能提供3.3V / 200mA的輔助電源輸出，為外部邏輯供電。

2.5 固件更新

可通過(guò)USB閃存盤(pán)或UART/并行FIFO/SPI接口對(duì)固件進(jìn)行編程或更新。

2.6 狀態(tài)指示

具備電源和流量指示燈，方便用戶實(shí)時(shí)了解模塊的工作狀態(tài)。

2.7 編程控制

VNC1L固件編程控制引腳PROG#和RESET#引出到跳線接口，便于進(jìn)行固件編程操作。

2.8 環(huán)保設(shè)計(jì)

VDIP2是無(wú)鉛、符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)模塊，符合環(huán)保要求。

2.9 資源獲取

可從Vinculum網(wǎng)站下載原理圖和固件文件，方便開(kāi)發(fā)者進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。

三、引腳輸出與信號(hào)描述

3.1 模塊引腳輸出

模塊的引腳輸出設(shè)計(jì)清晰，通過(guò)相關(guān)的引腳圖可以直觀地了解各個(gè)引腳的位置和功能。

3.2 引腳信號(hào)描述

詳細(xì)的引腳信號(hào)描述表格，為工程師提供了每個(gè)引腳的具體信息，包括引腳編號(hào)、名稱、PCB上的引腳名稱、類型和描述等。例如，5V0引腳為模塊提供5.0V電源輸入，同時(shí)通過(guò)板載的3.3V LDO為VNC1L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(dòng)指示燈，方便用戶觀察USB端口的工作狀態(tài)。

3.3 I/O配置

通過(guò)兩個(gè)三路跳線引腳頭，可以簡(jiǎn)單地配置VDIP2的數(shù)據(jù)和控制總線引腳的I/O模式。通過(guò)對(duì)VNC1L的ACBUS5和ACBUS6引腳進(jìn)行上拉或下拉操作，可以選擇不同的I/O模式，如串行UART、SPI或并行FIFO模式。

3.4 默認(rèn)接口I/O引腳配置

VNC1L設(shè)備預(yù)先編程了默認(rèn)的I/O引腳設(shè)置，但也可以根據(jù)設(shè)計(jì)師的需求輕松更改。表格中詳細(xì)列出了不同接口（UART、并行FIFO、SPI從接口）下各個(gè)引腳的功能和配置選項(xiàng)。

3.5 UART接口信號(hào)描述

UART接口的I/O引腳描述明確，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）、RTS#（請(qǐng)求發(fā)送控制輸出/握手信號(hào)）等引腳的功能和作用。

3.6 SPI接口信號(hào)描述

SPI接口的I/O引腳描述同樣詳細(xì)，包括SCLK（SPI時(shí)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）等引腳的功能。同時(shí)，還介紹了SPI從數(shù)據(jù)讀取和寫(xiě)入周期的時(shí)序，以及相關(guān)的時(shí)序圖和數(shù)據(jù)。

3.7 并行FIFO接口信號(hào)描述

并行FIFO接口的I/O引腳描述包括FIFO數(shù)據(jù)總線引腳（D0 - D7）以及控制引腳（RXF#、TXE#、RD#、WR）的功能和作用。還給出了并行FIFO讀取和寫(xiě)入事務(wù)的時(shí)序圖和相關(guān)的時(shí)間參數(shù)。

四、固件支持與升級(jí)

4.1 固件支持

目前有6種標(biāo)準(zhǔn)固件版本可供VDIP2模塊使用，可從FTDI網(wǎng)站下載。不同的固件版本適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，如VDAP固件適用于單閃存盤(pán)和通用USB外設(shè)的USB主機(jī)；VDPS固件除了支持單閃存盤(pán)和通用USB外設(shè)外，還提供USB從端口連接到主機(jī)PC；VDFC固件支持兩個(gè)閃存盤(pán)等。

4.2 固件升級(jí)

VDIP2模塊預(yù)裝了VDAP固件，有兩種方法可以對(duì)其固件進(jìn)行升級(jí)，具體方法可參考Vinculum固件手冊(cè)（http://www.vinculum.com/documents/fwspecs/UM_VinculumFirmware_V205.pdf）。

五、機(jī)械尺寸與原理圖

5.1 機(jī)械尺寸

提供了VDIP2模塊的頂部視圖和側(cè)面視圖的尺寸圖，方便工程師在設(shè)計(jì)中進(jìn)行布局和安裝。

5.2 原理圖

給出了模塊的原理圖，為工程師進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和故障排查提供了重要的參考。

六、聯(lián)系信息

FTDI在全球多個(gè)地區(qū)設(shè)有辦事處，包括英國(guó)格拉斯哥總部、中國(guó)臺(tái)北、美國(guó)俄勒岡州希爾斯伯勒和中國(guó)上海等地。提供了詳細(xì)的聯(lián)系信息，包括電話、傳真、電子郵件和網(wǎng)站等，方便用戶在遇到問(wèn)題時(shí)進(jìn)行咨詢和技術(shù)支持。

總的來(lái)說(shuō)，VDIP2 Vinculum VNC1L模塊是一款功能強(qiáng)大、設(shè)計(jì)靈活的嵌入式USB主機(jī)控制器開(kāi)發(fā)模塊，為電子工程師提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師可以根據(jù)具體的需求選擇合適的固件版本和接口模式，充分發(fā)揮模塊的性能。你在使用類似模塊時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。