MM232R USB Serial UART开发模块：小身材大用途

作为一名电子工程师，在日常的设计工作中，我们总是在寻找那些能够简化设计流程、提高性能且功能丰富的模块。今天，就来和大家分享一款超棒的开发模块——MM232R USB Serial UART开发模块。

文件下载：MM232R.pdf

模块简介

MM232R是一款微型开发模块，它采用了FTDI公司的FT232RQ芯片。这颗芯片可是FTDI USB UART接口集成电路设备系列的新成员，具有USB转串行UART接口，还带有可选的时钟发生器输出以及新的FTDIChip - ID™安全加密狗功能。而且，它还支持异步和同步位 banging接口模式。

MM232R的设计非常精巧，采用了超小尺寸的18.0mm x 21.5mm（0.7” x 0.8”）PCB，模块板接口通过16个间距为2.55mm（0.1”）的PCB引脚引出。并且，它所使用的所有组件，包括FT232RQ芯片，都是无铅的，符合RoHS标准。

典型应用场景

MM232R的应用场景十分广泛，涵盖了多个领域：

• 通信转换：可用于USB到RS232 / RS422 / RS485的转换器，帮助我们轻松实现不同通信协议之间的转换。
• 设备升级：能将传统外设升级为USB接口，让老设备也能跟上时代的步伐。
• 数据传输：在手机、PDA等设备的USB数据传输，以及USB音频、低带宽视频数据传输等方面都能发挥作用。
• 智能设备：像USB智能卡读卡器、USB MP3播放器接口、USB闪存卡读写器等设备中也经常会用到它。
• 工业控制：在USB仪器仪表、USB工业控制等领域，MM232R也能提供稳定的通信支持。

驱动支持

MM232R提供了丰富的驱动支持，包括免费的虚拟COM端口（VCP）驱动和D2XX直接驱动。这些驱动支持多种操作系统，如Windows、Mac OS、Linux以及Android等。你可以从FTDI官网（www.ftdichip.com）免费下载这些驱动。对于其他操作系统，也有各种第三方驱动可供选择，具体信息可在官网查询。关于驱动安装，可参考http://www.ftdichip.com/Documents/InstallGuides.htm 。

FT232RQ芯片特性与改进

集成化设计

• 时钟电路集成：以往的FTDI USB UART设备需要外部晶体或陶瓷谐振器，而FT232RQ将时钟电路集成到了芯片内部，无需额外的晶体或谐振器。不过，如果需要，也可以使用外部12MHz晶体作为时钟源。
• EEPROM集成：之前的设备若要使用非默认的USB供应商ID（VID）、产品ID（PID）、序列号和产品描述字符串，需要外部EEPROM。现在，FT232R芯片集成了EEPROM，所有设计都可以更改产品描述字符串，并且内部EEPROM有用户区域可用于存储额外数据，还能通过USB在电路中编程，无需额外电压。
• USB电阻集成：以前的设备在USBDP和USBDM线上需要两个外部串联电阻，以及一个1.5kΩ上拉电阻。现在这些电阻都集成到了芯片内部。
• AVCC滤波集成：以往的设备有单独的AVCC引脚，需要外部R - C滤波器。现在AVCC引脚内部连接到VCC，滤波器也集成到了芯片中。

功能增强

• 可配置CBUS I/O引脚：有5条可配置的控制总线（CBUS）线，可配置为多种功能，如RS485的发送使能、电源控制、数据传输LED驱动等。通过设置内部EEPROM中的位，可以选择不同的输出选项。
• 增强的异步位 banging模式：支持FTDI的BM芯片位 banging模式，并且内部的RD#和WR# strobes现在可以引出，用于外部逻辑的时钟控制。
• 同步位 banging模式：与异步位 banging模式不同，接口引脚只有在写入设备时才会被读取，便于控制程序测量输出刺激的响应。
• CBUS位 banging模式：允许将4个CBUS引脚单独配置为GPIO引脚，在UART接口使用时也能提供多达4个通用I/O引脚。
• 更低的电源电压：以前的芯片需要5V电源，而FT232R的VCC电源范围为3.5V到5.25V，对于自供电设计，若只有3.5V电源，无需额外的外部调节器。
• 集成电平转换器：UART接口和控制信号的VCCIO引脚电源范围为1.8V到5V，可直接连接到不同逻辑电平的设备，无需外部电平转换IC。
• 低功耗设计：设备的工作电源电流降至15mA，待机电流降至约70μA，为外设设计提供了更大的余量，以满足USB待机电流限制。
• 低USB带宽消耗：USB接口的设计尽可能减少了对USB主机控制器总带宽的占用。
• 高输出驱动选项：UART接口和CBUS I/O引脚可以提供三倍标准信号驱动电平，可驱动多个设备或需要更大信号驱动强度的设备。
• 电源管理控制：PWREN#信号可用于直接驱动晶体管或P沟道MOSFET，实现外部电路的电源开关。内部EEPROM中的选项可使设备在电源关闭时轻轻下拉UART接口线，确保外部电路可靠复位。
• UART引脚信号反转：可以通过设置内部EEPROM中的选项，单独反转8个UART信号的极性。
• FTDIChip - ID™：每个FT232R都有一个唯一的编号，在制造时烧录到设备中，可用于软件授权。
• 改进的EMI性能：降低的工作电流和改进的片上VCC去耦，显著提高了PCB设计满足FCC、CE等EMI相关规范的要求。
• 可编程接收缓冲区超时：接收缓冲区超时默认值为16ms，可通过USB以1ms为增量从1ms到255ms进行编程，以优化设备对短数据包的快速响应。
• 广泛的波特率支持：支持从300波特到3兆波特的所有标准和非标准波特率。
• 扩展的工作温度范围：可在 - 40º到 + 85ºC的温度范围内工作，适用于汽车和工业应用。
• 新的封装选项：有28引脚的SSOP（FT232RL）和5mm x 5mm无引脚的QFN - 32封装（FT232RQ）两种封装可供选择，均为无铅封装，符合欧盟指令2002/95/EC。

引脚与信号说明

引脚输出

MM232R模块的引脚输出清晰明确，通过相关的引脚图可以直观地看到各个引脚的位置和布局。

信号描述

Pin No.	Name	Type	Description
1	SHEILD	GND	USB电缆屏蔽。
2	VCC	PWR	可从USB总线的5V电源为模块供电，也可使用外部3V - 5V电源。
3	VCCIO		为FT232RQ的UART接口和CBUS I/O引脚提供 + 1.8V到 + 5.25V的电源。
4	VCC3O	Output	集成LDO调节器的3.3V输出，可用于为USB收发器单元提供内部3.3V电源，也可连接到VCCIO引脚。
5	TXD	Output	异步数据发送输出。
6	RTS#	Output	请求发送控制输出/握手信号。
7	RXD	Input	异步数据接收输入。
8	CTS#	Input	清除发送控制输入/握手信号。
9	CLK12	Output	可配置的CBUS I/O引脚，默认功能为12MHz时钟输出。
10	SLEEP#	Output	可配置的CBUS I/O引脚，默认在USB待机模式下为低电平，可用于关闭外部TTL到RS232电平转换IC。
11	RESET#	Input	可由外部设备用于复位FT232RQ。
12	PWREN#	Output	可配置的CBUS I/O引脚，默认在设备通过USB配置后为低电平，在USB待机时为高电平，可用于控制外部逻辑的电源。
13	GND	GND	模块接地引脚。
14	VCC5O	PWR	模块3.3V - 5.25V电源输入。
15	USBPWR	Output	5V USB电源输出端口，低功率USB总线供电设计可从USB总线获取最多100mA电流，高功率设计可获取最多500mA电流。
16	SHEILD	GND	USB电缆屏蔽。

CBUS信号选项

CBUS I/O引脚有多种可配置选项，如TXDEN#（RS485发送使能）、PWREN#（电源控制）、TXLED#（发送数据LED驱动）等。这些选项都可以通过FT_PROG实用软件在内部EEPROM中进行配置，默认配置在文档的第8节有详细描述。

模块尺寸与特性

尺寸

MM232R模块尺寸小巧，采用了符合RoHS标准的5mm x 5mm QFN 32封装，使用无铅的“绿色”化合物，日期代码格式为YYXX。

EEPROM可靠性特性

内部1024位EEPROM的数据保留时间为15年，读写周期为100,000次。

内部时钟特性

内部时钟振荡器的工作频率典型值为12.00MHz，时钟周期典型值为83.33ns，占空比典型值为50%。

模块配置

总线供电配置

通过将引脚15（USBPWR）连接到引脚14（VCC50），并将引脚3（VCCIO）连接到引脚2（VCC），可实现USB总线供电。这种配置下，UART和CBUS IO引脚以5V电平驱动。同时，需要遵循USB总线供电设备的相关规则，如插入USB时电流不超过100mA，USB待机时电流不超过500μA等。

自供电配置

移除跳线J2上的连接，将外部电源连接到模块的VCC引脚，即可实现自供电。自供电设备有自己的电源，不从USB总线吸取电流，但需要注意避免在USB主机或集线器控制器断电时向USB总线强制输送电流。

USB总线供电带电源开关配置

对于需要在USB待机模式下关闭外部电路电源的情况，FT232R提供了一种简单有效的方法。可以使用离散的P沟道逻辑电平MOSFET或专用的电源开关IC来控制外部逻辑电路的电源。同时，需要注意设置内部EEPROM中的相关选项，确保外部电路在电源恢复时能可靠复位。

总线供电带3.3V逻辑驱动/IO电源电压配置

通过跳线开关可以选择将FT232R的VCCIO引脚连接到USB总线的5V电源或FT232R的3V3OUT引脚，以实现与3.3V或5V逻辑设备的接口。在这种配置下，需要注意在USB待机模式下使用PWREN#或SLEEP’信号关闭外部逻辑，以满足500μA的电流限制。

内部EEPROM配置

FT232R在上电复位或USB复位后会扫描其内部EEPROM，并读取存储的USB配置描述符。默认配置包括USB供应商ID、产品ID、序列号、制造商名称、产品描述等信息。用户可以使用FT_PROG实用软件通过USB对内部EEPROM进行编程。如果用户没有自己的USB供应商ID，但希望在设计中使用唯一的产品ID，可以向FTDI申请免费的唯一PID块。

联系信息

如果你在使用MM232R模块的过程中遇到问题或需要进一步的技术支持，可以通过以下方式联系FTDI：

• 英国总部：Unit 1, 2 Seaward Place, Centurion Business Park, Glasgow G41 1HH, United Kingdom，电话：[phone]，传真：[phone]，邮箱：[e-mail]（销售）、[e-mail]（支持）、[e-mail]（咨询）。
• 美国分公司：7130 SW Fir Loop, Tigard, OR 97223 - 8160, USA，电话：[phone]，传真：[phone]，邮箱：[e-mail]（销售）、[e-mail]（支持）、[e-mail]（咨询）。
• 中国台湾分公司：2F, No. 516, Sec. 1, NeiHu Road, Taipei 114, Taiwan, R.O.C.，电话：[phone]，传真：[phone]，邮箱：[e-mail]（销售）、[e-mail]（支持）、[e-mail]（咨询）。
• 中国上海分公司：Room 1103, No. 666 West Huaihai Road, Shanghai, 200052, China，电话：[phone]，传真：[phone]，邮箱：[e-mail]（销售）、[e-mail]（支持）、[e-mail]（咨询）。

MM232R USB Serial UART开发模块以其丰富的功能、小巧的尺寸和灵活的配置，为电子工程师在设计USB转串行UART接口时提供了一个非常好的选择。你在使用过程中有没有遇到什么有趣的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享。