基于基于FT245BM的快速的快速USB接口设计接口设计
引 言 USB(通用串行总线)是一种新的数据通信接口方式,它使得外围没备到计算机的连接更加高效、便利。
USB接口不仅具有快速、即插即用、支持热插拔的特点,而且能同时连接多达127个外部设备,可以有效地解决
PC机外围接口不足的问题。目前USB这一接口形式在微电子控制系统的设计中得到了广泛应用。 在近期参与开
发的数控系统中,应客户要求需要将USB接口引入到数控系统中。由于该USB数据通信接口设计仅是系统设计
的一个很小的部分,如果仍采用传统的设计方法实现,那么将耗费较多的时间和精力,而且最终也未必能获得
理想的效果。为了摆脱常规USB数据接口设计的难度,加快系统开发进程,我们引入了基于FT245
引引 言言
USB(通用串行总线)是一种新的数据通信接口方式,它使得外围没备到计算机的连接更加高效、便利。USB接口不仅具有快
速、即插即用、支持热插拔的特点,而且能同时连接多达127个外部设备,可以有效地解决PC机外围接口不足的问题。目前
USB这一接口形式在微电子控制系统的设计中得到了广泛应用。
在近期参与开发的数控系统中,应客户要求需要将USB接口引入到数控系统中。由于该USB数据通信接口设计仅是系统设计
的一个很小的部分,如果仍采用传统的设计方法实现,那么将耗费较多的时间和精力,而且最终也未必能获得理想的效果。为
了摆脱常规USB数据接口设计的难度,加快系统开发进程,我们引入了基于FT245BM的快速USB接口设计,使系统开发节奏
加快,保证整套系统设计周期的缩短。
1 FT245BM芯片简介芯片简介
FT245BM是FTDI(Future Technology Devices IntlLtd)公司的多种快速USB通信接口解决方案之一。它无需编写片内固件程
序,上层PC机则使用FTDI公司提供的官方驱动程序。FT245BM芯片的主要功能是在内部硬件逻辑的作用下实现USB串行数
据格式与并行数据格式的双向转换。PC机通过USB接口与FT245BM进行数据交换,FT245BM则通过并行方式与下位微控制
器通信。FT25BM芯片引脚见图1。
该芯片有如下特点:
单芯片实现USB与并行FIFO缓冲区的双向数据传输;FTDI公司提供VCP(虚拟串行口)和D2XX两种驱动程序,使用D2XX驱动
程序能获得更好的数据传输性能,传输速率最大可达1 MB/s;通过简单的四线握手信号与MCU、CPLD、FPGA等逻辑器件
接口;完整的片内USB协议解决方案,无需底层固件的编程;完全兼容USB1.1,USB2.0协议;)附加的EEPROM接口可定制
USB接口设备。
2 USB接口的硬件设计接口的硬件设计
由USB设计规范可知,USB设备有总线供电和自供电两种方式。考虑到开发的数控系统并不属于移动应用,无需通过总线供
电方式来供给芯片工作所需电源,因此采用自供电方式进行设计。采用自供电方式的基于FT245BM的USB接口电路原理如图2
所示。