FT230X Pinout, tvarkyklės sąrankos ir mikrovaldiklio sąsajos vadovas

Šiuolaikiniai kompiuteriai dažniausiai naudoja USB prievadus, tačiau daugelis mikrovaldiklių ir įterptųjų įrenginių vis tiek bendrauja per UART serijinius signalus.Čia FT230X tampa naudingas.Šiame straipsnyje paaiškinama FT230X jungtis, vidinis veikimas, elektros specifikacijos, tvarkyklės sąranka, mikrovaldiklio jungtis, našumas, palyginimai ir naudojimas realiame pasaulyje.

Katalogas

FT230X USB-UART sąsajos IC

The FT230X yra kompaktiška USB ir UART sąsajos IC iš FTDI.Jis konvertuoja USB duomenis iš kompiuterio į asinchroninius nuoseklius UART signalus, leidžiančius išorinei aparatūrai susisiekti per TX ir RX linijas.Lustas tvarko visą USB protokolą viduje, todėl sumažina programinės įrangos darbą ir supaprastina USB serijinį dizainą.

Jis palaiko duomenų perdavimo spartą nuo 300 bodų iki 3 Mbaud, apima integruotą laikrodžio generavimą, nereikalaujant išorinio kristalo, ir konfigūruojamus CBUS kaiščius, LED įrenginio signalus, UART signalo inversiją ir įtaisytąją atmintį įrenginio konfigūravimui.Jis taip pat palaiko FTDI VCP ir D2XX tvarkykles, todėl palaikomose sistemose įrenginys atrodo kaip virtualus COM prievadas.

FT230X sukurtas kompaktiškai ir mažos galios aparatinei įrangai, suderinamas su USB 2.0 visu greičiu, integruotu atstatymu, vidiniais reguliatoriais, žema aktyvia ir sustabdymo srove bei veikimu išplėstiniame temperatūros diapazone.

Užsakymo informacija:

dalis Skaičius	Paketas Tipas	Smeigtukas Suskaičiuoti	Paketas Aprašymas	RoHS Būsena
FT230XS-R	SSOP	16 Smeigtukai	Shrink Small Metmenų paketas	Atitinka RoHS reikalavimus
FT230XQ-R	QFN	16 Smeigtukai	Keturkampis butas Paketas be švino	Atitinka RoHS reikalavimus

FT230X Pinout ir aparatinės įrangos apžvalga

FT230X turi USB ryšio kaiščius, tokius kaip USBDP ir USBDM, kurie jungiami tiesiogiai prie USB duomenų linijų.TXD ir RXD kaiščiai tvarko UART nuoseklųjį perdavimą ir priėmimą, o RTS# ir CTS# palaiko pasirenkamą aparatinės įrangos srauto valdymą, kad ryšys būtų stabilesnis.

Su maitinimu susiję kaiščiai yra VCCIO, 3V3OUT ir GND.VCCIO leidžia UART sąsajos įtampai atitikti išorinius loginius lygius, o 3V3OUT suteikia vidinę reguliuojamą 3,3 V išvestį.Luste taip pat yra RESET# kaištis, skirtas aparatūros atstatymo valdymui.

Papildomus konfigūruojamus kaiščius, tokius kaip CBUS0, CBUS1, CBUS2 ir CBUS3, galima užprogramuoti tokioms funkcijoms kaip TX/RX LED indikatoriai, laikrodžio išvestis arba GPIO veikimas.Šis lankstumas padeda supaprastinti išorinės grandinės dizainą, tuo pačiu pagerinant sąsajos valdymą ir stebėjimą.

FT230X vidinis veikimas

FT230X veikia kaip tiltas tarp kompiuterio USB sąsajos ir UART nuosekliojo ryšio sistemos.Viduje lustas konvertuoja USB duomenų paketus į UART TX/RX signalus, kuriuos gali suprasti mikrovaldikliai ir įterptoji aparatinė įranga.

Prijungus prie kompiuterio, USB signalai patenka per USBDP ir USBDM kaiščius ir patenka į integruotą USB siųstuvą-imtuvą ir nuosekliosios sąsajos variklį (SIE).SIE valdo žemo lygio USB ryšio užduotis, įskaitant paketų dekodavimą, laiko nustatymą, sinchronizavimą ir USB protokolų tvarkymą.Tai leidžia išoriniam mikrovaldikliui susisiekti per UART tiesiogiai neįdiegus USB programinės įrangos.

Tada USB protokolo variklis apdoroja gaunamus USB duomenis ir perkelia juos į vidinius FIFO buferius.FT230X turi atskirus 512 baitų siuntimo ir priėmimo FIFO buferius, kurie padeda sklandžiai perduoti duomenis ir sumažinti ryšio trikdžius didelės spartos nuoseklaus perdavimo metu.

Po buferio UART FIFO valdiklis siunčia duomenis į UART valdiklį, kur USB duomenys konvertuojami į standartinius UART serijinius signalus, tokius kaip TXD, RXD, RTS# ir CTS#.UART valdiklis taip pat palaiko programuojamą signalo inversiją ir konfigūruojamus ryšio nustatymus.

FT230X turi vidinį osciliatorių ir laikrodžio daugiklį, kurie viduje generuoja reikiamus veikimo laikrodžius, todėl nereikia išorinio kristalo.Integruoti įtampos reguliatoriai užtikrina stabilų vidinį 3,3 V ir 1,8 V tiekimą, o vidinėje MTP atmintyje saugoma įrenginio konfigūracijos informacija, pvz., USB deskriptoriai ir CBUS nustatymai.

Ši integruota architektūra padeda supaprastinti techninės įrangos dizainą, sumažinti išorinių komponentų skaičių ir užtikrinti stabilų USB ir nuoseklųjį ryšį su mažu energijos suvartojimu.

FT230X elektros specifikacijos

Parametras	Specifikacija
USB standartas	USB 2.0 pilnas Greitis
USB duomenų perdavimo sparta	12 Mbps
UART duomenų perdavimo sparta	300 bodų iki 3 Mbaud
Veikiantis Įtampa	+5V vienvietis Tiekimas
UART I/O įtampa	Nuo 1,8 V iki 5 V Suderinamas
Vidinis Reguliatoriaus išėjimai	3,3V ir 1,8V
Logikos lygis Palaikymas	3,3 V CMOS / 5 V Tolerantiški įėjimai
TX/RX FIFO Buferio dydis	512 baitų kiekvienas
Integruota Atmintis	2048 baitų MTP Atmintis
Laikrodžio šaltinis	Vidinis Osciliatorius
Išorinis kristalas Privaloma	Nr
Aktyvi srovė Vartojimas	Įprasta 8mA
USB sustabdymas Dabartinė	Įprasta 125 µA
Veikiantis Temperatūros diapazonas	-40°C iki +85°C
UART duomenų formatas Palaikymas	7 arba 8 duomenų bitai
Sustabdyti bitų palaikymą	1 arba 2 stabdymo bitai
Lygybės palaikymas	Nelyginis, lyginis, Mark, Erdvė, nėra
Paketų tipai	16 kontaktų SSOP, 16 kontaktų QFN
Srauto valdymas Palaikymas	RTS#, CTS#
USB tvarkyklė Palaikymas	VCP ir D2XX Vairuotojai
USB maitinimo režimai	Varomas autobusu, Savarankiškas
CBUS smeigtukai	Konfigūruojama GPIO funkcijos
Signalo inversija	Palaikoma
ESD / Reset Savybės	Integruota Įjungimo atstatymas
Atitiktis	Atitinka RoHS reikalavimus

FT230X ryšio našumas

FT230X palaiko UART duomenų perdavimo spartą nuo 300 bodų iki 3 Mbaud, leidžiančią tiek mažo greičio valdymo ryšį, tiek didelės spartos nuoseklųjį duomenų mainus.Integruotas USB protokolo valdymas padeda sumažinti išorinio mikrovaldiklio apdorojimo išlaidas, o tai pagerina ryšio efektyvumą ir supaprastina sistemos dizainą.

Siekiant išlaikyti sklandų duomenų srautą nepertraukiamo perdavimo metu, FT230X turi atskirus 512 baitų siuntimo ir priėmimo FIFO buferius.Šie buferiai padeda sumažinti duomenų praradimą, sumažinti perpildymo riziką ir pagerinti stabilumą didelio našumo ryšio metu.Vidinė buferio sistema yra ypač naudinga, kai perduodami serijiniai duomenys arba greitas nuoseklus ryšys tarp USB pagrindinio kompiuterio ir UART įrenginio.

FT230X taip pat užtikrina mažą ryšio delsą ir stabilų laiko nustatymą dėl integruotos laikrodžio generavimo sistemos.Kadangi lustas naudoja vidinį osciliatorių ir laikrodžio daugiklį, pašalina išorinio kristalo poreikį, kartu išlaikant patikimą UART laiko nustatymo tikslumą.Aparatinės įrangos srauto valdymo palaikymas per RTS# ir CTS# dar labiau pagerina ryšio stabilumą, užkertant kelią buferio viršijimui intensyvaus duomenų srauto metu.

Praktiškai veikiant, FT230X yra žinomas dėl patikimo USB ryšio stabilumo, mažo energijos suvartojimo ir nuoseklaus tvarkyklės veikimo palaikomose operacinėse sistemose.Integruotas USB siųstuvas-imtuvas, įtampos reguliatoriai ir protokolo variklis padeda sumažinti išorinio dizaino sudėtingumą, kartu išlaikant patikimą nuoseklųjį ryšį kompaktiškuose aparatūros projektuose.

FT230X tvarkyklės diegimas ir programinės įrangos sąranka

FT230X naudoja FTDI virtualų COM prievadą (VCP) ir D2XX tvarkykles, kad kompiuteris galėtų atpažinti įrenginį kaip nuoseklųjį COM prievadą.Prijungus FT230X per USB, operacinė sistema paprastai aptinka aparatinę įrangą ir automatiškai įkelia atitinkamą tvarkyklę.Įdiegus įrenginys pasirodo sistemoje kaip standartinė nuosekliojo ryšio sąsaja, kurią galima naudoti su terminalo programine įranga, programavimo įrankiais ir įterptomis kūrimo platformomis.

„Windows“ sistemose vartotojai paprastai įdiegia oficialų FTDI VCP tvarkyklės paketą.Įdiegę FT230X galima patikrinti per Įrenginių tvarkytuvę, esančią COM prievado skyriuje.„Linux“ sistemos paprastai turi įmontuotą FTDI tvarkyklės palaikymą branduolyje, todėl įrenginys paprastai aptinkamas automatiškai be papildomų diegimo veiksmų.„macOS“ taip pat palaiko FTDI tvarkykles, nors naujesnėms sistemos versijoms diegiant gali reikėti atnaujinti tvarkyklių paketus arba patvirtinti saugos leidimą.

Norint užtikrinti stabilų ryšį, svarbu tinkamai įdiegti tvarkykles.Netinkamos tvarkyklės, pažeisti USB laidai arba maitinimo problemos gali neleisti tinkamai aptikti FT230X.Kai kuriais atvejais naudotojams gali tekti rankiniu būdu pasirinkti tvarkyklę arba iš naujo paleisti sistemą įdiegus.Tinkamai sukonfigūruotas FT230X užtikrina stabilų nuoseklųjį ryšį su maža delsa ir patikimu USB ryšiu.

Kaip naudoti FT230X su mikrovaldikliais

FT230X jungia kompiuterio USB prievadą prie mikrovaldiklio UART sąsajos.Aukščiau parodytoje grandinėje FT230X priima USB signalus per USB jungtį ir paverčia juos UART ryšio signalais, tokiais kaip TXD, RXD, RTS# ir CTS#.Tada šie signalai yra tiesiogiai prijungiami prie mikrovaldiklio UART kaiščių nuosekliajam ryšiui.

Norint tinkamai užmegzti ryšį, FT230X TXD kaištis turi būti prijungtas prie mikrovaldiklio RX kaiščio, o FT230X RXD kaištis jungiamas prie mikrovaldiklio TX kaiščio.Abu įrenginiai turi turėti tą patį įžeminimo ryšį.VCCIO kaištis naudojamas UART loginės įtampos lygiui suderinti su tiksliniu mikrovaldikliu, todėl galima suderinti tiek su 3,3 V, tiek su 5 V sistemomis.

Grandinėje taip pat yra USB apsaugos ir filtravimo komponentų, tokių kaip ferito granulės, kondensatoriai ir rezistoriai, siekiant pagerinti signalo vientisumą ir sumažinti elektrinį triukšmą.CBUS kaiščiai sukonfigūruoti valdyti TX ir RX veiklos šviesos diodus, leidžiančius vartotojams vizualiai stebėti nuoseklųjį duomenų perdavimą.

Kompiuteryje įdiegus FTDI tvarkyklę, FT230X pasirodo kaip virtualus COM prievadas.Tada nuosekliojo terminalo programinė įranga arba kūrimo įrankiai gali tiesiogiai susisiekti su prijungtu mikrovaldikliu per USB.

FT230X prieš kitus USB į UART keitiklius

Konverteris IC	Sąsaja Tipas	Maks UART greitis	Raktas Jėga	Pagrindinis Apribojimas	Geriausia Naudojimo dėklas
FT230X	USB į UART	Aukštyn iki 3 Mbaud	Kompaktiškas dydis, stabilios FTDI tvarkyklės, nėra išorinių kristalų	Mažiau smeigtukų nei didesni FTDI lustai	Mažas USB į serijos dizainas
FT232RL	USB į UART	Aukštyn iki 3 Mbaud	Subrendęs, plačiai naudojamas, daugiau I/O parinkčių	Didesnis ir paprastai didesnė kaina	Bendrosios paskirties USB nuoseklieji adapteriai
CH340	USB į UART	Dažniausiai iki 2 Mbps	Mažos kainos ir lengva gauti šaltinį	Vairuotojo palaikymas gali skirtis priklausomai nuo sistemos	Biudžetinis USB serijiniai moduliai
CP2102	USB į UART	Aukštyn iki 1 Mbps	Geras vairuotojas palaikymas ir kompaktiškas dizainas	Mažesnis maksimalus bodas norma nei FT230X	Mikrovaldiklis plėtros lentos
PL2303	USB į UART	Dažniausiai iki 1 Mbps	Dažnas vyresnio amžiaus žmonėms USB nuoseklieji kabeliai	Klonas / vairuotojas suderinamumo problemos	Pagrindinis palikimas serijiniai adapteriai
MCP2221A	USB į UART/I2C	Aukštyn iki 460,8 kbps UART	Prideda USB prie I2C parama	Lėtesnis UART pasirodymas	Paprasta USB-I2C/UART tilto konstrukcijos

Faktinės FT230X programos

Įterptosios sistemos derinimas

FT230X plačiai naudojamas UART derinimui įterptosiose sistemose.Inžinieriai prijungia FT230X prie mikrovaldiklių, kad galėtų stebėti nuosekliąją išvestį, peržiūrėti diagnostinius pranešimus ir išbandyti programinės įrangos veikimą kūrimo metu.Dėl stabilios USB jungties ir patikimo COM prievado ryšio derinimas tampa lengvesnis ir nuoseklesnis.

Programinės įrangos įkėlimas

FT230X paprastai integruojamas į aparatinę įrangą, kuriai reikalingas programinės įrangos programavimas per UART ryšį.Tai leidžia kompiuteriams perkelti programinės aparatinės įrangos duomenis tiesiai į mikrovaldiklius naudojant USB, supaprastinant programinės įrangos atnaujinimus ir sumažinant specialių nuosekliųjų prievadų poreikį šiuolaikiniuose kompiuteriuose.

Pramonės valdymo sąsajos

Pramoninės sistemos dažnai naudoja UART ryšį mašinos valdymui, stebėjimui ir konfigūravimui.FT230X suteikia stabilią USB ir nuosekliąją sąsają, kuri leidžia techninės priežiūros kompiuteriams ir valdymo sistemoms susisiekti su pramoniniais valdikliais per standartinę USB jungtį.

IoT įrenginių komunikacija

Daugelis daiktų interneto kūrimo platformų naudoja FT230X nuosekliajam ryšiui įrenginio sąrankos, testavimo ir duomenų stebėjimo metu.Tai leidžia kūrėjams keistis jutiklių duomenimis, konfigūravimo komandomis ir derinimo informacija tarp daiktų interneto aparatinės įrangos ir kompiuterio.

USB į nuoseklųjį adapterių moduliai

FT230X dažniausiai naudojamas USB į TTL nuosekliųjų keitiklių moduliuose.Šie adapteriai suteikia paprastą būdą prijungti UART pagrįstą aparatinę įrangą prie kompiuterių per USB ryšio, konfigūravimo ir testavimo tikslais.

FPGA ir plėtros valdybos sąsajos

Kūrimo plokštėse ir FPGA sistemose dažnai yra FT230X lustai, užtikrinantys tiesioginį USB nuoseklųjį ryšį.Tai padeda vartotojams pasiekti įkrovos įkroviklius, nuosekliąsias konsoles ir konfigūravimo sąsajas nereikalaujant išorinės serijinės įrangos.

Serijinės duomenų registravimo sistemos

FT230X gali būti naudojamas sistemose, kurios nuolat renka ir perduoda serijinius duomenis į kompiuterį.Jo vidiniai FIFO buferiai padeda palaikyti stabilų ryšį nuolat perduodant duomenis ir sumažina duomenų praradimo riziką.

Laboratorinė ir tyrimo įranga

Bandymo prietaisai ir laboratoriniai įrenginiai kartais naudoja FT230X kaip USB ryšio sąsają sistemos stebėjimui, kalibravimui ir parametrų konfigūravimui.Lustas supaprastina kompiuterio ryšį, išlaikant patikimą nuoseklųjį ryšį.

Mechaniniai FT230X matmenys

Išvada

FT230X yra praktiška USB-UART sąsajos IC, skirta projektams, kuriems reikalingas stabilus nuoseklusis ryšys, kompaktiška aparatinė įranga ir paprastas USB ryšys.Jo integruotas USB variklis, vidinis osciliatorius, įtampos reguliatoriai, konfigūruojami CBUS kaiščiai, FIFO buferiai ir tvarkyklės palaikymas padeda sumažinti išorinių komponentų skaičių, tuo pačiu padidinant konstrukcijos patikimumą.Apskritai, FT230X yra puikus pasirinkimas, kai reikia mažos, mažai galios ir patikimos USB nuosekliosios sąsajos.Tai ypač naudinga, kai stabilios tvarkyklės, lankstus loginės įtampos palaikymas ir švarus UART ryšys yra svarbesni nei paprasčiausias pigiausio keitiklio pasirinkimas.

Dažnai užduodami klausimai [DUK]

1. Kodėl FT230X nereikia išorinio kristalinio osciliatoriaus?

FT230X turi vidinį osciliatorių ir laikrodžio daugiklio grandinę, kuri viduje generuoja reikiamus veikimo laikrodžius.Tai sumažina išorinius komponentus, sumažina PCB dydį, supaprastina grandinės dizainą ir pagerina bendrą sistemos integraciją.

2. Kaip FT230X FIFO buferiai pagerina nuoseklaus ryšio patikimumą?

FT230X turi atskirus 512 baitų siuntimo ir priėmimo FIFO buferius, kurie padeda sklandžiai perduoti duomenis didelės spartos ryšio metu.Šie buferiai sumažina perpildymo riziką, sumažina duomenų praradimą ir pagerina stabilumą perduodant duomenis serijomis.

3. Koks yra FT230X, palaikančio tiek VCP, tiek D2XX tvarkykles, pranašumas?

VCP tvarkyklės leidžia FT230X atrodyti kaip standartinis COM prievadas, todėl integravimas su terminalo programine įranga ir įterptaisiais įrankiais yra paprastas.D2XX tvarkyklės suteikia tiesioginę USB prieigą pažangioms programoms, kurioms reikalingas žemesnio lygio ryšio valdymas.

4. Kodėl VCCIO svarbus jungiant FT230X prie mikrovaldiklių?

VCCIO kaištis leidžia UART loginei įtampai atitikti tikslinę sistemos įtampą.Tai padeda FT230X saugiai bendrauti su 3,3 V ir 5 V mikrovaldikliais, nesukeliant loginio lygio suderinamumo problemų.

5. Kaip FT230X sumažina mikrovaldiklio programinės įrangos sudėtingumą?

FT230X tvarko visą USB protokolą viduje per integruotą USB siųstuvą-imtuvą ir nuosekliosios sąsajos variklį (SIE).Tai pašalina poreikį mikrovaldikliui įdiegti sudėtingų USB programinės įrangos krūvų.

6. Kokios ryšio problemos gali kilti, jei nenaudojamas RTS# ir CTS# srauto valdymas?

Be aparatinės įrangos srauto valdymo didelės spartos ryšys gali patirti buferio viršijimą arba duomenų nutrūkimą, kai priimantis įrenginys negali pakankamai greitai apdoroti gaunamų duomenų.RTS# ir CTS# padeda reguliuoti duomenų srautą, kad pagerintų stabilumą.

7. Kodėl FT230X dažniausiai teikiama pirmenybė, o ne pigūs USB į UART keitikliai?

FT230X yra žinomas dėl stabilaus FTDI tvarkyklės palaikymo, patikimo USB aptikimo, mažo delsos ryšio ir nuoseklaus operacinės sistemos suderinamumo.Šios savybės padeda sumažinti komunikacijos ir su vairuotoju susijusių problemų.

8. Kaip CBUS kaiščiai pagerina aparatinės įrangos lankstumą?

CBUS kaiščius galima sukonfigūruoti įvairioms funkcijoms, tokioms kaip TX/RX LED indikatoriai, GPIO veikimas, laikrodžio išvestis arba miego signalai.Tai leidžia dizaineriams pridėti naudingų valdymo ir stebėjimo funkcijų be papildomų komponentų.

9. Kokie veiksniai gali trukdyti FT230X aptikti kompiuteriui?

Dažniausios priežastys yra netinkamos tvarkyklės, pažeisti USB laidai, nepakankamas maitinimo šaltinio stabilumas, PCB išdėstymo problemos arba USB signalo vientisumo problemos.Netinkamas įžeminimas ir trūkstami atjungimo kondensatoriai taip pat gali turėti įtakos aptikimo patikimumui.