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基于FT245BM的简易USB接口开发

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:FT245BM的主要功能是进行USB和并行I/O口之间的协议转换。详细介绍FT245BM芯片的工作原理、内部结构、引脚分布及功能;给出基于FT245BM接口电路的典型设计及驱动和应用软件的编写方法。
  关键词:FT245BMUSB接口并行I/O口
  
  引言
  
  1概述
  
  当前,USB外设的开发是一个热点。由于USB总线具有传输速度快、占用资源少及真正的即插即用等优点,越来越受到业界的青睐。可是,USB的开发要求设计人员对USB的标准、Firmware(固件)编程及驱动程序的编写等有较深入的理解,因此限制了USB的开发人员;而基于FT245BM芯片的USB产品开发,能够使研发人员在最短的周期内开发出相应的USB产品。该芯片由FTDI(FutureTechnologyDevicesIntl.Ltd.)公司推出,使用简单、性能卓越,只要熟悉单片机编程及简单的VB、VC应用程序编程,就可很容易地进行用户产品开发。
  
  2FT245BM芯片功能简介
  
  FT245BM的主要功能是进行USB和并行I/O口之间的协议转换。芯片一方面可从主机接收USB数据,并将其转换为并行I/O口的数据流格式发送给外设;另一方面外设可通过并行I/O口将数据转换为USB的数据格式传回主机。中间的转换工作全部由芯片自动完成,开发者无须考虑固件的设计。
  
  FT245BM内部主要由USB收发器、串行接口引擎(SIE)、USB协议引擎和先进先出(FIFO)控制器等构成,如图1所示。USB收发器提供USB1.1/2.0的全速物理接口到USB总线,支持UHCI/OHCI主控制器;串行接口引擎主要用于完成USB数据的串/并双向转换,并按照USB1.1规范来完成USB数据流的位填充/位反填充,以及循环冗余校验码(CRC5/CRC16)的产生和检错;USB协议引擎管理来自USB设备控制端口的数据流;FIFO控制器处理外部接口和收发缓冲区间的数据转换。
  
  FIFO控制器实现与单片机(如AT89C51等)的接口,主要通过8根数据线D0~D7及读写控制线(、WR、和)来完成和单片机的数据交互。FT245BM内含两个FIFO数据缓冲区,一个是128字节的接收缓冲区,另一个是384字节的发送缓冲区。它们均用于USB数据与并行I/O口数据的交换缓冲区。
  
  另外,FT245BM还包括1个内置的3.3V的稳压器,1个6MHz的振荡器、8倍频的时钟倍频器、USB锁相环和EEPROM接口。FT245BM采用32脚的PQFP封装,体积小巧,易于和外设做到一块板上。其外形及引脚分布如图2所示,各引脚的功能描述如表1所列。
  
  表1FT245BM引脚功能
  
  引脚号引脚名称类型引脚功能25D0I/O双向数据总线24D1I/O双向数据总线23D2I/O双向数据总线22D3I/O双向数据总线21D4I/O双向数据总线20D5I/O双向数据总线19D6I/O双向数据总线18D7I/O双向数据总线16RDIN由低变高时,允许从接收数据缓冲区读取数据15WRIN由高变低时,允许将数据发送到数据缓冲区14TXEOUT为低时,允许数据写入发送数据缓冲区12RXFOUT为低时,允许数据缓冲区的数据被读取7USBDPI/OUSB数据信号线D+,接1.5kΩ的上位电阻到3.3V8USBDMI/OUSB数据信号线D-32EECSI/OEEPROM片选线1EESKOUTEEPROM时钟线2EEDATAI/OEEPROM数据线10PWRENOUT电源使能线11SI/WUIN发送立刻消息或唤醒信号线4RESETIN复位脚5RSTOUTOUT内部复位生成器的输出脚27XTININ时钟输入脚28XTOUTOUT时钟输出脚31TESTIN测试脚63V3OUTOUT3.3V输出脚3、26VCCPWR电池,+4.4~5.25V13VCCIOPWR控制引脚10~12、14~16、18~25的信号电平,+3.0~+5.25V9、17GNDPWR电源地30AVCCPWR内部模拟电源29AGNDPWR内部模拟电源地
  3硬件设计
  
  FT245BM的典型硬件电路如图3所示。该电路采用总线供电模式,同时采用上电复位方式,通过的输出使单片机复位。时钟电路可采用4脚的6MHz晶振模块或由1个6MHz的晶体及2个33pF的电容组成。脚和I/O24脚相连,用于判断USB总线是处于挂起状态还是正常状态。在USB接口的电源端采用一个磁珠,以减

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