UMFT260EV1A：HID 类 USB 转 UART/I2C 模块的深度解析

在电子设计领域，开发模块的选择对于项目的成功至关重要。今天我们来深入了解一下 Future Technology Devices International 推出的 UMFT260EV1A，这是一款用于 FTDI 的 FT260 HID 类 USB 转 UART/I2C 桥接 IC 的开发模块，非常适合快速验证将 USB 添加到目标设计中的功能。

文件下载：UMFT260EV1A.pdf

1. 模块概述

UMFT260EV1A 是一款 FT260 DIP 开发模块，设计用于插入标准 0.8 英寸宽的 24 引脚 DIP 插座，通过 Micro USB - B 连接器与主机系统进行 USB 连接。所有组件包括 FT260 都是无铅的，符合 RoHS 标准。

1.1 模块特性

除了 FT260 本身的特性外，UMFT260EV1A 还有以下特点：

• 标准封装设计：PCB 组件模块设计为适合标准 20.32mm（0.8 英寸）宽的 24 引脚 DIP 插座，引脚间距为 2.54mm（0.1 英寸）。
• 便捷的 USB 连接：板载 Micro USB - B 型连接器，可通过标准 USB A 到 Micro B 电缆将模块连接到主机系统。
• I2C EEPROM 存储：板载 2kbits I2C EEPROM（地址：0x50），用于存储 FT260 配置设置和特定供应商参数，默认实现了 (I^{2}C) 上拉电路。
• 灵活的配置选项：提供跳线用于选择 FT260 HID 接口配置，以及焊锡跳线用于配置 FT260Q 为 USB 总线供电或自供电模式。

2. 驱动支持

FT260 USB 设备支持标准的人类接口设备（HID）驱动，适用于多种操作系统，包括 Windows 系列（如 Windows 10、8.1、8、7、Vista、XP 以及 Windows Server 系列）、Mac OS X 和 Linux 等。这使得开发者可以在不同的开发环境中轻松使用该模块。

3. 订购信息

模块代码	所用 IC 代码	描述
UMFT260EV1A	FT260Q	FT260Q 开发模块

4. 信号说明

4.1 引脚输出

文档中给出了模块引脚的信号图，展示了 DIP 引脚上可用的信号。不过遗憾的是，文档中没有直接给出引脚的详细说明表格，我们需要参考后续关于跳线的信号描述来进一步了解。

4.2 JP1/JP5/JP6 信号描述

这里详细介绍了 JP1、JP5 和 JP6 连接器引脚的名称、类型和描述：	连接器引脚	名称	类型	描述
J1 - 1	GND	接地	接地 0 伏
J1 - 2	FSOURCE	电源	FT260 FSOURCE 引脚（输入）
J1 - 3	GND	接地	接地 0 伏
JP5 - 1	VBUS	电源	USB VBUS 电源引脚（输出），默认通过 JP2 连接到 FT260 VCCIN 引脚
JP5 - 2	VCCIN	电源	FT260 VCCIN 引脚（输入），默认通过 JP2 连接到 USB VBUS 引脚
JP5 - 3	GND	接地	接地 0 伏
JP5 - 4	RESETN	信号	FT260 RESETN 引脚
JP5 - 5	BCD_DET	信号	FT260 DIO12 引脚
JP5 - 6	TXACTIVE	信号	FT260 DIO0 引脚
JP5 - 7	GND	接地	接地 0 伏
JP5 - 8	RTSN	信号	FT260 DIO1 引脚
JP5 - 9	CTSN	信号	FT260 DIO2 引脚
JP5 - 10	RXD	信号	FT260 DIO3 引脚
JP5 - 11	TXD	信号	FT260 DIO4 引脚
JP5 - 12	GND	接地	接地 0 伏
JP6 - 1	VOUT3V3	电源	FT260 VOUT3V3 引脚（输出），默认通过 JP1 连接到 FT260 VCCIO 引脚
JP6 - 2	VCCIO	电源	FT260 VCCIO 引脚（输入），默认通过 JP1 连接到 FT260 VOUT3V3 引脚
JP6 - 3	DSRN	信号	FT260 DIO13 引脚
JP6 - 4	RI	信号	FT260 DIO11 引脚
JP6 - 5	DCD	信号	FT260 DIO10 引脚
JP6 - 6	DTRN	信号	FT260 DIO9 引脚
JP6 - 7	GND	接地	接地 0 伏
JP6 - 8	IO3	信号	FT260 DIO8 引脚
JP6 - 9	IO2	信号	FT260 DIO7 引脚
JP6 - 10	IO1	信号	FT260 DIO6 引脚，默认连接板载 (I^{2}C) 总线上拉电路（JP4 短路）
JP6 - 11	IO0	信号	FT260 DIO5 引脚，默认连接板载 (I^{2}C) 总线上拉电路（JP3 短路）
JP6 - 12	GND	接地	接地 0 伏

4.3 跳线说明

UMFT260EV1A 提供了两种跳线：焊锡跳线和分流跳线。不同跳线的设置会影响模块的工作模式和功能：	跳线	设置	状态	描述
JP1	短路	默认	VCCIO 连接到 VOUT3V3，FT260 的所有 I/O 工作在 3.3V
	开路	非默认	VCCIO 与 VOUT3V3 断开，VCCIO 应连接到外部电源，如 1.8V/2.5V/3.3V
JP2	短路	默认	总线供电模式，此设置在 VBUS 和 VCCIN 之间建立连接
	开路	非默认	自供电模式，此设置断开 VBUS 和 VCCIN 之间的连接，VCCIN（JP5 - 2）应连接到外部 5V 电源
JP3	短路	默认	板载 (I^{2}C) 总线上拉电路连接到 IO0（JP6 - 11）
	开路	非默认	板载 (I^{2}C) 总线上拉电路从 IO0（JP6 - 11）移除
JP4	短路	默认	板载 (I^{2}C) 总线上拉电路连接到 IO1（JP6 - 10）
	开路	非默认	板载 (I^{2}C) 总线上拉电路从 IO1（JP6 - 10）移除
JP8	短路	默认	板载 (I^{2}C) EEPROM 启用
	开路	非默认	板载 (I^{2}C) EEPROM 禁用

此外，JP7 和 JP9 引脚用于设置 FT260 芯片的配置选择位 DCNF0 和 DCNF1，具体可参考 FT260 数据手册。

5. 模块配置

5.1 电源配置

• 总线供电配置：默认配置，通过焊接 JP1 和 JP2 跳线实现。模块在出厂时就是这种配置。
• 自供电配置：移除 JP2 上的焊锡，并将外部 5V VCC 连接到模块 JP5 引脚 2（VCCIN）。需要注意的是，任何时候都不应有多个电源输出同时为同一网络供电，否则可能会损坏模块和其他连接的电路。

5.2 I/O 电压电平配置

• 内部调节器（3.3V）配置：焊接跳线 JP1，使 FT260 使用内部 3.3V 调节器，FT260 VCCIO 引脚通过 JP1 连接到 FT260 VOUT3V3 引脚。
• 外部电源配置：移除 UMFT260EV1A 模块上 JP1 的焊锡，FT260 可以通过 JP6 引脚 1 将外部电源应用到 FT260 VCCIO 引脚，FT260 VCCIO 引脚可以接受 3.3V/2.5V/1.8V 的电压电平。

5.3 (I^{2}C) 总线拉配置

默认情况下，IO0 和 IO1 的功能是 (I^{2}C) 总线，UMFT260EV1A 默认将上拉电路连接到 (I^{2}C) 总线。如果将 IO0 和 IO1 配置为 GPIO 功能，则需要通过拆除 JP3 和 JP4 来移除上拉电路。

5.4 板载 (I^{2}C) EEPROM 配置

FT260 允许将芯片配置设置和特定供应商参数存储在外部 EEPROM 中。UMFT260EV1A 配备了地址为 0x50 的 2kbits EEPROM。如果不需要板载 EEPROM，可以拆除 JP8 来禁用它。EEPROM 在发货前已编程，默认值可参考 FT260 数据手册。

5.5 编程 FT260 片上 eFUSE

FT260 片上 eFUSE 可以通过 USB HID 接口进行编程。对于 UMFT260EV1A 模块，需要使用 UMFTPD3A 来编程 FT260 eFUSE，UMFTPD3A 将通过 UMFT260EV1A 模块 J1 引脚 2 为 FT260 FSOURCE 引脚提供 3.8V 编程电压。

5.6 功耗

参数	描述	最小值	典型值	最大值	单位	条件
(I_{VBUS1})	VBUS 工作电流	-	24.2	-	mA	VBUS 供电，功能模式
(I_{VBUS2})	VBUS 工作电流	-	4.4	-	mA	VBUS 供电，空闲模式
(I_{VBUS3})	VBUS 工作电流	-	400	-	μA	VBUS 供电，挂起模式

6. 模块尺寸

文档给出了 UMFT260EV1A 模块的尺寸图，所有尺寸以毫米为单位。该模块完全使用无铅组件，符合欧盟指令 2002/95/EC。

7. 模块电路原理图

文档提供了模块的电路原理图，对于电子工程师来说，这是深入了解模块内部电路结构和工作原理的重要参考。

8. 联系信息

如果在使用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 Future Technology Devices International：

• 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]（一般咨询）。
• 美国分公司：7130 SW Fir Loop, Tigard, OR 97223, 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]（一般咨询）。
• 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]（一般咨询）。
• 网站：http://ftdichip.com

同时，文档还提供了一些参考资料，包括应用笔记、技术说明、数据手册等，方便开发者进一步研究和使用该模块。

UMFT260EV1A 模块以其丰富的功能和灵活的配置选项，为电子工程师在 USB 转 UART/I2C 设计方面提供了一个强大的工具。你在使用类似模块时有没有遇到过什么有趣的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。