探索UMFT221XE：USB到8位SPI/FT1248开发模块的技术奥秘

在电子设计的广阔领域中，开发模块的选择对于项目的成功至关重要。今天，我们将深入探讨Future Technology Devices International（FTDI）推出的UMFT221XE USB到8位SPI/FT1248开发模块，揭开它的神秘面纱，了解其特点、功能以及应用场景。

文件下载：UMFT221XE-01.pdf

一、模块简介

UMFT221XE是一款专为FTDI的FT221XQ设计的开发模块，属于FTDI USB到串行数据接口集成电路设备系列。FT221X作为USB到SPI/FT1248接口，具备电池充电器检测功能，能让电池从专用充电器端口以更高电流充电，且无需枚举FT221X。此外，它还支持异步和同步位Bang接口模式，内部生成的6MHz、12MHz和24MHz时钟可通过CBUS引脚输出，用于驱动微处理器或外部逻辑。

UMFT221XE采用标准的0.6英寸宽20引脚DIP插座设计，所有组件包括FT221XQ均为无铅（符合RoHS标准），这不仅符合环保要求，也为电子工程师提供了更可靠的选择。

二、模块特性

1. 标准封装设计

UMFT221XE是一个小型PCB组装模块，适合标准的15.24mm（0.6英寸）宽20引脚DIP插座，引脚间距为2.54mm（0.1英寸），方便与其他电路进行连接和集成。

2. 便捷的USB连接

模块上配备了USB “mini - B”插座，可通过标准的A到mini - B USB电缆连接到PC，为数据传输和设备控制提供了便利。

3. 灵活的功能配置

通过跳线可以对模块进行功能配置。默认的跳线设置使模块无需外围线路或应用板即可正常工作，而其他配置则支持外部电源选项和逻辑参考电平的变化，满足不同的设计需求。

三、驱动支持

UMFT221XE提供了丰富的驱动支持，包括免版税的VIRTUAL COM PORT（VCP）驱动和D2XX Direct驱动（USB驱动 + DLL软件接口），支持多种操作系统，如Windows、Mac OS - X、Linux、Android等。这些驱动均可从www.ftdichip.com免费下载，同时还有各种第三方驱动可供选择，为不同操作系统的用户提供了便利。

四、订购信息

FTDI提供了多种相关模块供用户选择，其中UMFT221XE - 01是USB到8位SPI/FT1248评估模块，采用0.6英寸行间距和标准DIP接头。每个模块都有对应的IC代码和测试识别码（TID），方便用户进行区分和选择。

模块代码	所用IC代码	TID	描述
UMFT201XE - 01	FT201XQ	40001460	USB到I²C评估模块。0.6英寸行间距，标准DIP接头。
UMFT221XE - 01	FT221XQ	40001462	USB到8位SPI/FT1248评估模块。0.6英寸行间距，标准DIP接头。
UMFT231XA - 01	FT231XQ	40001464	USB到全握手UART评估模块。0.6英寸行间距，标准DIP接头。
UMFT240XA - 01	FT240XQ	40001466	USB到8位245 FIFO评估模块。0.6英寸行间距，标准DIP接头。

五、信号与配置

1. 引脚输出

UMFT221XE的DIP引脚提供了丰富的信号，包括电源引脚、数据引脚、时钟引脚等。详细的引脚描述如下：

引脚编号	名称	类型	描述
J1 - 1, J2 - 5	GND	PWR	模块接地电源引脚
J1 - 2	3V3OUT	电源输入/输出	集成LDO稳压器的3.3V输出。该引脚通过100nF电容与PCB模块上的地去耦，主要用于提供内部使用的3.3V电源。
J1 - 3	VCCIO	电源输入	为UART接口和CBUS I/O引脚提供 + 1.8V到 + 3.3V的电源。
J1 - 4	IO6	I/O	FT1248双向数据位6
……	……	……	……

2. CBUS信号选项

CBUS I/O引脚可以进行多种配置，这些配置通过内部MTP ROM使用FT_PROG实用软件完成，可从www.ftdichip.com下载。常见的CBUS信号选项包括三态、输出常量1或0、电源使能、睡眠模式控制、时钟输出、通用I/O等，为用户提供了灵活的设计选择。

六、模块配置

1. 跳线配置

UMFT221XE通过跳线JP1和JP2进行不同的配置。JP1用于连接或断开内部3.3V稳压器与VCCIO的连接，JP2用于选择USB供电模式或自供电模式。

跳线编号	设置	状态	描述
JP1	短接	默认	将内部3.3V稳压器连接到VCCIO，限制信号驱动为3.3V电平信号。
JP1	断开	非默认	断开内部3.3V稳压器与VCCIO的连接，允许从外部电源提供1.8V - 3.3V的电源，处理1.8V到3.3V逻辑电平的信号。
JP2	短接	默认	将VBUS连接到VCC，即“USB供电”模式。
JP2	断开	非默认	断开VBUS与VCC的连接，允许从外部电源供电，即“自供电”模式。

2. 供电配置

• 总线供电配置：模块默认采用总线供电模式，从USB主机/集线器获取电源。此时，3V3OUT连接到VCCIO，VBUS连接到VCC。
• 自供电配置：自供电模式下，模块从外部电源获取电源，不从USB总线吸取电流。需要移除JP1的跳线连接，5V电源可从外部源提供给模块的VCC引脚，VCCIO可由3V3OUT或外部源的VCC供电。
• USB总线供电带电源切换配置：在USB总线供电模式下，可使用PWREN# CBUS功能实现电源开关，通过配置P - 通道功率MOSFET实现软启动。
• 可变IO电压供电：FT221X可以处理1.8V到3.3V的CMOS/TTL逻辑电平信号。当IO端口需要在非3.3V电压下工作时，需要使用外部电源供电，并打开JP1跳线。
• 3.3V电压供电：FT221X可以由单一的3.3V电源供电，此时3.3V网络连接到VCC、VCCIO和3V3OUT。

3. MTP ROM配置

FT221X包含一个嵌入式MTP ROM，可用于配置每个CBUS引脚的功能、每个信号引脚的电流驱动、USB总线的电流限制以及设备的其他描述符。用户可以使用FT_PROG实用程序通过USB对MTP ROM进行编程。

七、模块尺寸与IC封装标记

UMFT221XE模块采用无铅组件，完全符合欧盟指令2002/95/EC。其尺寸以毫米为单位，方便工程师进行布局设计。IC封装标记包含日期代码（YYXX格式，XX为两位周数，YY为两位年份）和制造批次代码。

八、总结

UMFT221XE作为一款功能强大的USB到8位SPI/FT1248开发模块，具有丰富的特性和灵活的配置选项，为电子工程师提供了一个可靠的解决方案。无论是在电池充电检测、数据传输还是设备控制方面，它都能发挥重要作用。在实际应用中，工程师可以根据具体需求选择合适的配置和驱动，充分发挥模块的性能。

大家在使用UMFT221XE模块的过程中，有没有遇到过一些有趣的问题或挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。

九、联系方式

如果您在使用过程中遇到任何问题或需要进一步的技术支持，可以通过以下方式联系FTDI：

总部 - 英国格拉斯哥

地址：Unit 1, 2 Seaward Place, Centurion Business Park, Glasgow G41 1HH, United Kingdom 电话：[phone] 传真：[phone] 邮箱：

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网站：http://ftdichip.com

希望这篇博文能帮助您更好地了解UMFT221XE开发模块，在电子设计的道路上取得更多的成功！