FTDI Friend使用指南：从驱动安装到芯片编程

一、FTDI Friend概述

在如今USB端口占据主导的时代，当我们需要将微控制器的日常串行数据传输到计算机时，FTDI Friend就派上用场了。它是一款经过改进的FTDI FT232RL芯片适配器，和常见的FTDI电缆一样，能为项目供电，还有4条信号线用于数据传输。但它的功能远不止于此，比如可以将信号和电源线设置为3.3V或5V，并且还提供了DTR线，满足不同的编程需求。默认情况下，它的设置与FTDI电缆相匹配，第6针是RTS，电源线为+5V，信号电平为3.3V（兼容5V，适用于大多数3.3V和5V信号系统）。

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二、安装FTDI驱动

连接设备

如果使用的是FTDI电缆，其末端已有USB A连接器；若是FTDI适配器，则需要一根标准的mini - B电缆，常见的相机或手机数据线都可以使用。

不同系统的驱动安装

• Windows或Mac OS：若之前未为其他项目安装FTDI驱动，可能需要下载。连接设备后，Windows系统可能会发出提示音，右下角会弹出“找到新硬件FT232R USB UART”的气泡。随后新硬件向导启动，选择“这次不”，然后点击“下一步”。接着选择“从列表或指定位置安装”，勾选“包括这个位置”，浏览到下载驱动的文件夹，选择文件夹后点击“确定”。安装完成后，会弹出“USB串行端口”窗口，重复上述安装步骤，安装成功后可能需要重启计算机。
• Linux：Linux系统的驱动已内置在操作系统中，非常方便。

三、COM / 串行端口名称验证

Mac系统

在终端窗口中输入“ls /dev/cu.*”，会得到类似的响应，我们要找的名称是“/dev/cu.usbserial - XXXX”，其中XXXX对于每条电缆都是唯一的，将其复制粘贴到文本文件中以便后续使用。

Linux/Unix系统

在终端窗口中输入“ls /dev/ttyUSB*”，会看到类似“ttyUSB0”的设备文件。

Windows系统

通过“开始菜单” - “设置” - “控制面板”，双击“系统”，选择“硬件”选项卡，点击“设备管理器”。在“端口（COM & LPT）”下找到“USB串行端口（COM）”，COM编号可能不同，如COM3或COM4，最高可能到COM99。若未看到COM端口，需验证电缆是否插好，并检查是否安装了VCP FTDI驱动。右键点击该端口，选择“属性”，点击“端口设置”选项卡，再点击“高级...”，确保“Set RTS On Close”未被选中（在Arduino IDE版本18之前可能需要选中，现在不需要）。

四、FTDI与AVR编程器的区别

编程方式

编程AVR微控制器有两种方式：一种是使用AVR编程器对整个芯片进行重新编程；另一种是利用预编程在芯片上的引导加载程序让芯片自行重新编程。

特点对比

• AVR编程器：功能更强大，可以对芯片上的任何内容进行操作，整个32K的内存都可使用。但风险也较大，可能会因操作熔丝设置而使芯片损坏。
• FTDI适配器：可以来回发送任何串行数据，包括更新带有引导加载程序的AVR芯片。但需要先使用AVR编程器将引导加载程序烧录到芯片上。如果使用AVR编程器对带有引导加载程序的芯片进行写入操作，会覆盖引导加载程序，使用时需注意。对于不太熟悉微控制器编程的人，建议使用FTDI适配器配合引导加载程序的方法，这种方法速度快，还能进行调试，且几乎不会因操作熔丝而损坏芯片。

五、编程空白AVR芯片

方法一：更新AVRDUDE软件和安装不同驱动

这种方法无需焊接，但需要更新AVRDUDE软件并安装不同的驱动，可参考相关文档和链接。

方法二：焊接导线的方式

这种方法需要对FTDI Friend进行一些操作。将FTDI Friend翻面，在左下角的DTR引脚焊上一点焊锡，再焊上一根白色导线，注意不要与右边的金色方块短路。将黑色导线接GND，蓝色导线接CTS，红色导线接VCC，橙色导线接TX，绿色导线接RTS。然后需要对avrdude.conf文件进行编辑，找到“ponyser”字符串，在其前面添加相应内容。保存文件后即可进行后续操作。不过这种方法速度较慢，适合烧录引导加载程序，不太适合日常AVR开发。

六、编程Arduino引导加载程序

配置文件修改

打开Arduino IDE安装目录下的“programmers.txt”文件，在底部添加以下内容：

ftdifriend.name=FTDI Friend bitbang
ftdifriend.communication=serial
ftdifriend.protocol=ftdifriend

保存文件。

连接线路

• 将黑色（GND）导线连接到芯片的接地端。
• 将红色（VCC）导线连接到芯片的电源/VCC/5V引脚。
• 将白色（DTR）导线连接到复位引脚。
• 将橙色（TX）导线连接到SCK引脚（Arduino引脚13）。
• 将蓝色（CTS）导线连接到MISO引脚（Arduino引脚12）。
• 将绿色（RTS）导线连接到MOSI引脚（Arduino引脚11）。

烧录操作

启动Arduino IDE，选择FTDI Friend的COM端口，确保选择了正确的开发板，然后选择“烧录引导加载程序” - “FTDI Friend”。烧录过程非常耗时，大约需要两个小时，因为编程效率较低。烧录时，引脚13的LED会一直亮着，熄灭表示烧录完成。

七、使用命令行AVRdude

运行命令

如果使用Arduino IDE内的AVRdude安装程序，打开cmd终端，进入IDE安装目录下的“hardwaretoolsavr”目录，运行“binavrdude.exe -C etcavrdude.conf -c ftdifriend”。运行后可能会提示“未指定AVR部件”，这是正常的。

连接线路及验证

连接线路与编程Arduino引导加载程序时相同。通过运行“avrdude -c ftdifriend -P .COMxx -p atmega328p”来验证连接，将“.COMxx”替换为之前通过设备管理器找到的COM端口。如果使用Linux或Mac系统，COM端口应替换为“/dev/cu.usbserialXXX”或“/dev/ttyUSBx”。对于设备，这里以Atmega328p芯片为例，若使用其他芯片，需替换“-p”后面的名称。

编程操作

验证连接成功后，使用“-U flash:w:”命令进行芯片编程。例如，要烧录引导加载程序，可以运行“binavrdude.exe -C etcavrdude.conf -c ftdifriend -P .COM46 -p atmega328p -U flash:w:....arduinobootloadersatmegaATmegaBOOT_168_atmega328.hex”。烧录大约每字节数据需要5分钟。

八、下载资源

可以在GitHub上获取FTDI Friend的原理图和布局文件，其遵循CC归属/共享许可协议。还可以在Adafruit Fritzing库中找到Fritzing对象。

在使用FTDI Friend进行开发的过程中，大家是否遇到过一些独特的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和疑问。