基于FT245BM的簡(jiǎn)易USB接口開(kāi)發(fā)

摘要：FT245BM的主要功能是進(jìn)行USB和并行I/O口之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。詳細(xì)介紹FT245BM芯片的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳分布及功能；給出基于FT245BM接口電路的典型設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用軟件的編寫(xiě)方法。

引 言

1 概 述

　　當(dāng)前，USB外設(shè)的開(kāi)發(fā)是一個(gè)熱點(diǎn)。由于USB總線具有傳輸速度快、占用資源少及真正的即插即用等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到業(yè)界的青睞�？墒�，USB的開(kāi)發(fā)要求設(shè)計(jì)人員對(duì)USB的標(biāo)準(zhǔn)、Firmware（固件）編程及驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)等有較深入的理解，因此限制了USB的開(kāi)發(fā)人員；而基于FT245BM芯片的USB產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，能夠使研發(fā)人員在最短的周期內(nèi)開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的USB產(chǎn)品。該芯片由FTDI （Future Technology Devices Intl. Ltd.）公司推出，使用簡(jiǎn)單、性能卓越，只要熟悉單片機(jī)編程及簡(jiǎn)單的VB、VC應(yīng)用程序編程，就可很容易地進(jìn)行用戶產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

2 FT245BM芯片功能簡(jiǎn)介

　　FT245BM的主要功能是進(jìn)行USB和并行I/O口之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。芯片一方面可從主機(jī)接收USB數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為并行I/O口的數(shù)據(jù)流格式發(fā)送給外設(shè)；另一方面外設(shè)可通過(guò)并行I/O口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為USB的數(shù)據(jù)格式傳回主機(jī)。中間的轉(zhuǎn)換工作全部由芯片自動(dòng)完成，開(kāi)發(fā)者無(wú)須考慮固件的設(shè)計(jì)。

　　FT245BM內(nèi)部主要由USB收發(fā)器、串行接口引擎（SIE）、USB協(xié)議引擎和先進(jìn)先出（FIFO）控制器等構(gòu)成，如圖1所示。USB收發(fā)器提供USB1.1/ 2.0的全速物理接口到USB總線，支持UHCI/OHCI主控制器；串行接口引擎主要用于完成USB數(shù)據(jù)的串/并雙向轉(zhuǎn)換，并按照USB1.1規(guī)范來(lái)完成USB數(shù)據(jù)流的位填充/位反填充，以及循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC5/CRC16）的產(chǎn)生和檢錯(cuò)；USB協(xié)議引擎管理來(lái)自USB設(shè)備控制端口的數(shù)據(jù)流；FIFO控制器處理外部接口和收發(fā)緩沖區(qū)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

　　FIFO控制器實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)（如AT89C51等）的接口，主要通過(guò)8根數(shù)據(jù)線D0~D7及讀寫(xiě)控制線（、WR、和）來(lái)完成和單片機(jī)的數(shù)據(jù)交互。FT245BM內(nèi)含兩個(gè)FIFO數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，一個(gè)是128字節(jié)的接收緩沖區(qū)，另一個(gè)是384字節(jié)的發(fā)送緩沖區(qū)。它們均用于USB數(shù)據(jù)與并行I/O口數(shù)據(jù)的交換緩沖區(qū)。

　　另外，F(xiàn)T245BM還包括1個(gè)內(nèi)置的3.3 V的穩(wěn)壓器，1個(gè)6 MHz的振蕩器、8倍頻的時(shí)鐘倍頻器、USB鎖相環(huán)和EEPROM接口。FT245BM采用32腳的PQFP封裝，體積小巧，易于和外設(shè)做到一塊板上。其外形及引腳分布如圖2所示，各引腳的功能描述如表1所列。

表1 FT245BM引腳功能

引腳號(hào)引腳名稱類 型引腳功能25D0I/O雙向數(shù)據(jù)總線24D1I/O雙向數(shù)據(jù)總線23D2I/O雙向數(shù)據(jù)總線22D3I/O雙向數(shù)據(jù)總線21D4I/O雙向數(shù)據(jù)總線20D5I/O雙向數(shù)據(jù)總線19D6I/O雙向數(shù)據(jù)總線18D7I/O雙向數(shù)據(jù)總線16RDIN由低變高時(shí)，允許從接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)15WRIN由高變低時(shí)，允許將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)14TXEOUT為低時(shí)，允許數(shù)據(jù)寫(xiě)入發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)12RXFOUT為低時(shí)，允許數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)被讀取7USBDPI/OUSB數(shù)據(jù)信號(hào)線D ，接1.5kΩ的上位電阻到3.3V8USBDMI/OUSB數(shù)據(jù)信號(hào)線D-32EECSI/OEEPROM片選線1EESKOUTEEPROM時(shí)鐘線2EEDATAI/OEEPROM數(shù)據(jù)線10PWRENOUT電源使能線11SI/WUIN發(fā)送立刻消息或喚醒信號(hào)線4RESETIN復(fù)位腳5RSTOUTOUT內(nèi)部復(fù)位生成器的輸出腳27XTININ時(shí)鐘輸入腳28XTOUTOUT時(shí)鐘輸出腳31TESTIN測(cè)試腳63V3OUTOUT3.3V輸出腳3、26VCCPWR電池， 4.4～5.25V13VCCIOPWR控制引腳10～12、14～16、18～25的信號(hào)電平， 3.0～ 5.25V9、17GNDPWR電源地30AVCCPWR內(nèi)部模擬電源29AGNDPWR內(nèi)部模擬電源地

3 硬件設(shè)計(jì)

　　FT245BM的典型硬件電路如圖3所示。

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