UMFT234XF开发模块：USB转UART的理想之选

在电子设备的开发中，USB与UART之间的转换是一项常见且关键的任务。今天，我们就来深入了解一下Future Technology Devices International Ltd推出的UMFT234XF开发模块，看看它在USB转UART方面有哪些独特的优势和特点。

文件下载：UMFT234XF.pdf

1. 模块概述

UMFT234XF是一款USB转UART开发模块，它利用FTDI的FT234XD IC，能够将USB转换为基本的UART（RXD、TXD、RTS#、CTS#）接口。这使得它在各种需要USB与UART通信的项目中具有广泛的应用前景。

1.1 模块特点

• 接口转换：该模块可以将USB 2.0全速信号转换为UART信号，通过一个微型B型USB连接器连接到USB主机，而UART的输入输出则通过独立的焊盘引出。
• 电压适应：UART接口的电压范围在+1.8V至+3.3V之间，具体取决于VIO信号，但所有的输入输出引脚都能承受5V的电压，这增加了模块的兼容性和稳定性。
• 可配置总线：额外的可配置总线（CBUS）焊盘允许进行通用输入输出操作，还能用于指示模块是否连接到专用充电端口以进行电池充电。
• PCB焊接：模块设计为可以直接焊接到另一个PCB上，采用了PCB on PCB技术，确保了连接的牢固性。

1.2 订购信息

模块	接口	特点
UMFT234XF	UART	USB 2.0全速转基本UART，带有一条控制总线，可用于电池充电器检测。PCB焊盘设计为可直接焊接到另一个PCB上，以实现牢固连接。

2. 驱动支持

UMFT234XF提供了免费的VIRTUAL COM PORT（VCP）和D2XX Direct Drivers，支持多种操作系统，包括Windows、MAC OS、Linux和Android等。这些驱动可以从FTDI官方网站免费下载。这意味着开发者可以在不同的操作系统环境下轻松使用该模块，大大提高了开发的灵活性。

3. 信号与配置

3.1 CN1信号描述

USB连接通过CN1微型B型USB连接器实现，其引脚信号如下：	引脚编号	名称	类型	描述
1	VBUS	PWR	5V电源输入到USB端口，对于USB总线低功率设计，可从USB总线上的5V电源获取高达100mA的电流；在USB总线高功率设计中，可从USB总线获取最大500mA的电流。
2	D-	Signal	负USB数据信号
3	D+	Signal	正USB数据信号
4	ID	Signal	未连接
5	GND	PWR	模块接地

3.2 PAD信号描述

UART和CBUS信号通过PCB焊盘引出，各焊盘信号描述如下：	焊盘编号	名称	类型	描述
P1	RESET#	Signal	低电平有效输入，可用于复位FT234XD IC
P2	3V3	PWR	来自FT234XD的3V3输出，可用于外部逻辑（最大50mA），也为FT234XD的VCCIO供电（如果安装了JP1，默认状态）
P3	VIO	PWR	可选输入，用于从外部电源为FT234XD的VCCIO供电，VIO电压范围为1.8V至3.3V。使用此输入时，必须断开JP1。
P4	GND	PWR	模块接地
P5	VBUS	PWR	由USB端口提供的5V输出
P6	CB0	Signal	可配置总线引脚0，具体设置定义在表3中，默认设置为PWREN#
P7	TXD	Signal	UART数据输出信号
P8	RTS#	Signal	UART准备发送输出信号，低电平有效
P9	RXD	Signal	UART数据输入信号
P10	CTS#	Signal	UART清除发送输入信号，低电平有效

3.3 J - 1

J - 1用于连接或断开FT234XD IC的3V3OUT与VCCIO输入引脚。默认情况下，它是连接的。

4. CBUS信号选项

CBUS引脚具有多种可配置选项，如下表所示：	CBUS信号选项	可用的CBUS引脚	描述
Tristate	CBUS0	IO焊盘处于三态
DRIVE_1	CBUS0	输出恒定的1
DRIVE_0	CBUS0	输出恒定的0
TXDEN	CBUS0	为RS485启用发送数据
PWREN#	CBUS0	设备通过USB配置后输出低电平，但在USB挂起模式下输出高电平，用于控制外部逻辑的电源
TXLED#	CBUS0	发送数据LED驱动，通过UART发送数据时，开漏脉冲为低电平
RXLED#	CBUS0	接收数据LED驱动，通过UART接收数据时，开漏脉冲为低电平
TX&RXLED#	CBUS0	LED驱动，通过UART发送或接收数据时，开漏脉冲为低电平
SLEEP#	CBUS0	在USB挂起模式下变为低电平，通常用于在USB转RS232转换器设计中使外部逻辑电源降至RS232电平转换器IC
CLK24MHz	CBUS0	24 MHz时钟输出（在USB挂起模式下，输出时钟也会暂停）
CLK12MHz	CBUS0	12 MHz时钟输出（在USB挂起模式下，输出时钟也会暂停）
CLK6MHz	CBUS0	6 MHz时钟输出（在USB挂起模式下，输出时钟也会暂停）
GPIO	CBUS0	CBUS位操作模式选项，允许最多4个CBUS引脚用作通用输入输出。FTDI网站（www.ftdichip.com）上的单独应用笔记AN232R - 01详细描述了如何使用CBUS位操作模式。
BCD_Charger	CBUS0	电池充电检测，指示设备何时连接到专用电池充电器主机，高电平有效输出（需要10K下拉电阻以消除上电时的抖动）
BCD_Charger#	CBUS0	低电平有效BCD充电器，由开漏接地驱动，无内部上拉电阻
BitBang_WR#	CBUS0	同步和异步位操作模式WR#选通输出
BitBang_RD#	CBUS0	同步和异步位操作模式RD#选通输出
VBUS_Sense	CBUS0	输入，用于检测VBUS是否存在
Time_Stamp	CBUS0	每当接收到USB SOF时，状态会改变的切换信号
Keep_Awake#	CBUS0	低电平有效输入，防止芯片进入挂起状态

4.1 MTP ROM配置

模块上的FT234XD IC包含一个嵌入式MTP ROM，可用于指定USB描述符、CBUS0引脚的功能、每个信号引脚的电流驱动以及设备的电流限制。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，需要注意最大总线功率设置应指定设备枚举时从USB主机/集线器吸取的最大电流。对于高功率USB设备，枚举时的电流限制在100mA至500mA之间；对于低功率USB设备，电流限制为100mA。

5. 其他信息

5.1 模块尺寸

模块的尺寸可参考Figure 1 UMFT234XF - 01 Module Dimensions。

5.2 电路原理图

模块的电路原理图可参考Figure 2 UMFT234XF Circuit Schematic。

5.3 环境合规性

UMFT234XF模块仅使用无铅组件，完全符合欧盟指令2002/95/EC。

5.4 内部MTP ROM默认配置

FT234XD内部MTP ROM的默认配置如下：	参数	值	备注
USB厂商ID（VID）	0403h	FTDI默认VID（十六进制）
USB产品ID（PID）	6015h	FTDI默认PID（十六进制）
序列号启用？	是
序列号	见备注	在UMFT234XF模块的最终测试期间，会生成一个唯一的序列号并编程到MTP ROM中。
在USB挂起时下拉I/O引脚	禁用	启用此选项将使设备在电源关闭（PWREN#为高电平）时下拉UART接口线。
制造商名称	FTDI
产品描述	UMFT234XF
最大总线功率电流	90mA
电源来源	总线供电
设备类型	FT234XD
USB版本	0200	向主机返回USB 2.0设备描述（该设备是USB 2.0全速设备，速率为12Mb/s）
远程唤醒	启用	将RI#置为低电平将使USB主机控制器从挂起状态唤醒。
高电流I/O	禁用	启用串行和CBUS I/O引脚的高驱动电平。
加载VCP驱动	启用	使设备加载VCP驱动接口。
CBUS0	PWREN#

内部MTP ROM可以使用FT_PROG通过USB进行编程，FT_PROG可从FTDI官方网站下载。没有自己的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，可通过联系FTDI支持（[e-mail]）获取此服务。

6. 联系方式

如果你在使用UMFT234XF模块过程中遇到问题或有其他需求，可以通过以下方式联系FTDI：

• 总部：
  • 地址：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]（一般咨询）
• 美国俄勒冈分公司：
  • 地址：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]（一般咨询）
• 中国台湾台北分公司：
  • 地址：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]（一般咨询）
• 中国上海分公司：
  • 地址：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]（一般咨询）

网站：http://ftdichip.com

在电子设计中，选择合适的开发模块对于项目的成功至关重要。UMFT234XF开发模块凭借其丰富的功能和良好的兼容性，无疑是USB转UART应用的一个不错选择。你在实际使用中是否遇到过类似模块的问题？欢迎在评论区分享你的经验和见解。