UMFT234XD 模块：USB 转 UART 解决方案

在电子设计领域，USB 转 UART 模块是实现设备通信的重要组件。今天，我们就来深入了解一下 Future Technology Devices International 推出的 UMFT234XD 模块。

文件下载：UMFT234XD-NC.pdf

1. 模块概述

UMFT234XD 是一款 USB 转 UART 转接模块，它利用 FTDI 的 FT234XD IC 实现 USB 到 UART 的转换。该模块将 USB2.0 全速信号转换为 UART 信号，且模块没有 USB 连接器，而是直接插入 USB 主机连接器，通过 PCB 焊盘与 USB 连接器的电气触点进行电气连接。UART 接口工作在 +3.3V 电压电平，不过所有 I/O 都能承受 5V 电压。

1.1 特点

• 直接插入式设计：无需额外的 USB 连接器，直接与 USB 主机连接器对接，方便快捷。
• 电压兼容性：UART 接口 3.3V 工作，但 I/O 可承受 5V，增加了使用的灵活性。

1.2 订购信息

模块	接口	特点
UMFT234XD - 01	UART	USB 转 UART，带有四条控制总线，3.3V 电源输出限制为 50mA，5V 带有安全保险丝，UART 信号通过 8 针母连接器引出。
UMFT234XD - NC	UART	USB 转 UART，带有四条控制总线，3.3V 电源输出限制为 50mA，5V 带有安全保险丝，UART 信号通过 PCB 上的 8 个焊盘引出。
UMFT234XD - WE	UART	USB 转 UART，带有四条控制总线，3.3V 电源输出限制为 50mA，5V 带有安全保险丝，UART 信号通过连接到 PCB 焊盘的 8 根 6 英寸飞线引出。

2. 驱动支持

UMFT234XD 提供两种类型的驱动：

• 免版税虚拟 COM 端口（VCP）驱动：支持 Windows 8（32 位和 64 位）、Windows 7（32 位和 64 位）、Windows Vista、Windows XP（32 位和 64 位）、Windows XP 嵌入式系统、Windows CE.NET 4.2、5.0 和 6.0、MAC OS OS - X、Linux 3.0 及更高版本、Android 等操作系统。
• 免版税 D2XX 直接驱动：同样支持上述多种操作系统。

这些驱动都可以从 www.ftdichip.com 免费下载。此外，还有各种第三方驱动可用于其他操作系统，具体信息可访问该网站了解。不过需要注意的是，在生命支持和/或安全应用中使用 FTDI 设备，用户需自行承担全部风险。

3. 信号与配置

3.1 CN1 信号描述

引脚编号	名称	类型	描述
1	VBUS	PWR	5V 电源输入 USB 端口。对于低功率 USB 总线供电设计，USB 总线上的 5V 电源可提供高达 100mA 的电流；在高功率 USB 总线供电设计中，USB 总线最多可提供 500mA 的电流。
2	D -	信号	负 USB 数据信号
3	D +	信号	正 USB 数据信号
4	GND	PWR	模块接地

3.2 CN2 信号描述

引脚编号	名称	类型	描述
1	TXD	输出	UART 发送数据
2	VBUS	PWR 输出	5V 电源输出 USB 端口
3	GND	PWR	模块接地电源
4	RESET#	输入	可由外部设备用于复位 FT234XD
5	RXD	输入	UART 接收数据
6	3V3	输出	FT234XD 集成 LDO 稳压器的 3.3V 输出。该引脚通过 10nF 电容在模块 PCB 上与地去耦，可为外部硬件提供高达 50mA 的 3.3V 电源。
7	RTS#	输出	UART 准备发送握手信号
8	GND	PWR	模块接地电源
9	CTS#	输入	UART 清除发送握手信号
10	CB0	I/O	MTP ROM。具体功能可参考表 3.3 可配置 CBUS0 I/O 引脚。该引脚的功能在设备内部配置。

3.3 CBUS 信号选项

CBUS0 引脚有多种信号选项，如三态、输出恒定 1、输出恒定 0、RS485 发送数据使能、电源使能、发送数据 LED 驱动、接收数据 LED 驱动、发送和接收数据 LED 驱动、睡眠模式控制、时钟输出、通用 I/O、电池充电检测等。例如，在设计中如果需要控制外部逻辑的电源，可以使用 PWREN# 信号；若要显示数据传输状态，可使用 TXLED# 或 RXLED# 信号。不过需要注意，PWREN# 必须与 10kΩ 上拉电阻配合使用，且在 USB 挂起模式下，时钟输出也会暂停。

3.4 MTP ROM 配置

模块上的 FT234XD IC 包含一个嵌入式 MTP ROM，可用于指定 CBUS0 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描述符。这些功能可以使用 FTDI 的编程工具 FT_Prog 进行编程。在编程 MTP ROM 时，需要注意最大总线电源设置应指定设备枚举时从 USB 主机/集线器汲取的最大电流，高功率 USB 设备枚举时的电流限制在 100mA 到 500mA 之间，低功率 USB 设备的电流限制为 100mA。

4. 模块尺寸与连接

4.1 模块尺寸

文档中提供了 UMFT234XD - 01 模块的尺寸图，在进行设计时，工程师可以根据这些尺寸信息合理规划模块的安装空间。

4.2 模块线连接

UMFT234XD - WE 模块的线连接图展示了其线的连接方式，虽然文档中说明这只是示意图，实际产品是单独的线而非电缆，但这些信息对于理解模块的连接方式很有帮助。

5. 电路原理图与环境合规性

5.1 电路原理图

文档提供了 UMFT234XD 的电路原理图，这对于深入了解模块的内部电路结构和工作原理非常重要。工程师可以根据原理图进行电路分析和故障排查。

5.2 环境合规性

UMFT234XD 模块完全使用无铅组件，符合欧盟指令 2002/95/EC，这使得该模块在环保方面表现出色，满足相关环保要求。

6. 内部 MTP ROM 配置

FT234XD 的内部 MTP ROM 可以通过 USB 使用 FT_PROG 工具进行编程。默认情况下，UMFT234XD 模块的内部 MTP ROM 有一些预设值，如 USB 厂商 ID（VID）为 0403h，USB 产品 ID（PID）为 6015h 等。对于没有自己 USB 厂商 ID 但希望在设计中使用唯一产品 ID 的用户，可以向 FTDI 申请免费的唯一 PID 块。

7. 联系信息

文档提供了 FTDI 的总部及各分支机构的联系信息，包括电话、传真和电子邮件地址。如果在使用 UMFT234XD 模块过程中遇到问题或有相关需求，可以通过这些信息联系 FTDI 获取支持。

UMFT234XD 模块为 USB 转 UART 应用提供了一个功能丰富、灵活且环保的解决方案。在实际设计中，工程师可以根据具体需求选择合适的模块类型，并合理配置模块的各项参数，以实现最佳的设计效果。大家在使用过程中是否遇到过类似模块的配置难题呢？欢迎分享交流。