摘要：FT2232C是一款USB到UART/FIFO轉換電路。文中介紹FT2232C的特性、工作原理及應用領域，給出該電路在各種不同場合的典型應用電路。 關鍵詞：通用串行總線；通用異步收發模式/先進先出；FT2232C 引言 在進行室外信息採集時，需要定位和通信，還需要由傳感器進行各種信息的採集，因而需要多個串口。串口擴展已成為系統開發中經常遇到的問題。一般的解決方案是有用串口擴展電路來增加串口。但這種方法採用的電路較多，電路較複雜，且串口連接的設備在使用時插拔很不方便。本文介紹一種新的FT2232C型電路的功能特片並用其進行串口擴展。
1 FT2232C介紹 1.1 電路概覽 FT2232C是一款USB到UART/FIFO的轉換電路，是FTDI公司繼第二代FT232BM、FT245BM之後的第三代產品，集成了兩片BM晶片的功能。電路要用48-LD LQFP封裝。 FT2232C具有兩個多用途的UART/FIFO控制器，可分別配置成不同的工作模式。一個USB下遊埠轉換成兩個I/O通道，每個I/O通道相當一個FT232BM或FT245BM，可以單獨配置成UART接口或者FIFO接口。通過對外掛EEPROM的配置，FT2232C還提供一系列新的操作模式，如多協議同步串行機接口，這是專為同步串行協議如JTAG和SPI總線設計的。還有同步位寬模式、CPU風格的FIFO模式、多協議同步串行機接口模式、MCU主機總線競爭模式及快速光隔離串行機接口模式等。此外，該電路的驅動能力有很大提高，能夠輸出較之通常電路3倍的功率，這使得多個電路可能共享總線。 使用FTDI公司提供的虛擬串口（VCP）驅動，對外圍接口的使用就像使用PC的標準串口一樣。許多現有軟體經過簡單重新配置即哥與虛擬串口相接，應用程式與電路間的通信與PC的COM口通信相同。
1.2 電路的特徵 ●只需添加簡單配置電路，便可實現由單電路到雙通道串/並口的轉換； ●晶片上集成了全部USB處理協議，使用時不需要另外編寫USB固件程序； ●2個I/O通道（A/B）相互獨立，可配置成2個5V、2個3.3V或一個5V、一個3.3V的邏輯I/O接口； ●UART接口支持7或8位數據位，1/2位停止位，奇校驗/偶校驗/標誌位/空位/無奇偶校驗； ●發送數據的速率為300"1Mb/s(RS-232)或3Mbs(TTL、RS-232/RS-485)； ●接口模式和USB描述字符可在外部EEPROM中進行配置，還可以在板子上通過USB對EEPROM進行配置； ●4.35V"5.25V的單電壓工作範圍。
1.3 簡化功能框圖 FT2232C的簡化功能框圖如圖1所示，各單元的功能如下： USB收發器單元：提供USB1.1、USB2.0到USB電纜的全速物理接口。一個微分收發器和兩個單獨的終結收發器提供USB數據輸入、SEO及USB復位條件檢測。 USB DPLL單元：跟蹤輸入的NRZI USB數據，並單獨恢復時鐘及數據信號SIE模塊。 SIE模塊：執行USB數據從串行到並行及並行到串行的轉換。 USB PE模塊：管理從USB控制端接收的數據，負責處理USB主控器發出的低層USB協議請求和UART/FIFO控制器發出的控制命令。
RX Buffer和TX Buffer分別為384位元組的接收緩衝和128位元組的發送緩衝。 1.4 應用領域 由於集成了兩片第二代BM的功能，因而FT2232C的應用場合十分廣泛。主要包括USB轉換為雙串口RS-232、USB轉換為雙串口RS-422/RS-485、USB JTAG編程、USB轉換為SPI總線接口、現場可升級的USB產品和帶USB接口的交流隔離產品。 2 FT2232C的應用舉例 在實際應用中，由於傳統串口擴展方法相對比較繁鎖，因此可使用該電路來擴展串口，實現時只需進行簡單的外圍電路配置即可得到一個由USB轉換而來的兩個COPMPORT。具體的配置電路如圖2所示。 設計是需要注意以下幾點： 首先：FT2232C的USBDP、USBDM兩個輸入端的電阻器阻值必須相等，典型值為27Ω，而且必須是1%精度的電阻器，否則容易造成輸入阻抗不匹配而使電路無法正常工作。其次：該電路晶振兩端的2個電容器的容值也必須相等，典型值為27pF。
由於設計要求是要得到2個串口，因此外掛的EEPROM可以不接，而直接將FT2232C的EEDATA端經由10kΩ的電阻器接到VCC上。這樣在上電復位時FT2232C不能從外掛的EEPROM中讀取信息，工作在電路的預設默認模式下，即由USB到雙串口的轉換。 將得到的2個串口通過電路的VCCIOA、VCCIOB進行配置，即將VCCIOA接3.3V，VCCIOB接5V，這樣得到的串口A的工作電壓為3.3V，串口B的工作電壓為5V，可以分別接3.3V和5V的器件。 由於RS232電平一般為-9V"+9V，而FT2232C轉換得到的2個串口通信前需要經過V或3.3V，因此在與RS232串口通信前需要經過電平轉換。以SP213EHCA電平轉換電路為例，具體電路如圖3所示。 除了常用的USB到RS-232串口的轉換，FT2232C還可以轉換成其他接口，如RS422、RS485及CPU風格的FIFO等。其具體的電路分別如圖4、圖5、圖6所示。為方便起見，各圖中仍僅以一個通道為例進行說明。
3 結束語 隨著USB總線技術的發展，接口擴展及接口轉換是隨時都可以遇到的問題。正基於此，FT2232C的應用前景日漸看好。應用FT2232C可以方便地擴展多個RS-232接口、RS-422接口、RS-485接口，還可以將USB接口轉換為SPI總線接口。USB擴展或轉換其他接口的方案不僅經濟實用，無需佔用主機的擴展槽資源，而且簡單方便，其功能特點逐步顯示出來。目前USB接口的設備已經在眾多領域發揮著主要作用。相信FT2232C的應用將越來越廣泛。
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