深入解析UMFT60x FIFO TO USB 3.0桥接评估板

在电子设计领域，高效的数据传输和接口桥接至关重要。UMFT60x FIFO TO USB 3.0桥接评估板为我们提供了一个强大的解决方案，下面将对其进行详细解析。

文件下载：UMFT600A.pdf

一、产品概述

UMFT60xx是一款评估/开发模块，通过FMC（LPC）/HSMC连接器，可将FTDI的FT60x USB 3.0超高速IC与外部硬件进行接口连接。它能够实现FIFO总线与USB 3.0主机之间的桥接，并对FT60x的功能进行评估。作为子卡，UMFT60xx必须与具有FMC或HSMC连接器的FIFO主电路板配合使用。该模块有4种型号，提供不同的FIFO总线接口和数据位宽，并且可以插入Xilinx或Altera等供应商提供的大多数FPGA开发平台。

1.1 产品特性

• 高速数据传输：支持USB 3.0超高速（5Gbps）、USB 2.0高速（480Mbps）和USB 2.0全速（12Mbps）传输，FIFO总线的数据“突发”速率高达400MB/s。
• 多通道FIFO协议：支持2种并行从FIFO总线协议（多通道FIFO / 245同步FIFO）。
• 多电压支持：支持多电压I/O，包括1.8V、2.5V和3.3V。
• 多种供电选项：提供外部直流供电、总线供电和FMC/HSMC供电等多种供电方式。
• 硬件复位和远程唤醒：具备硬件复位和远程唤醒功能。

二、订购信息

UMFT60xx有4种型号可供选择，具体信息如下表所示：	产品编号	描述
UMFT600A - B	16位FIFO总线，HSMC连接器，B版本芯片
UMFT601A - B	32位FIFO总线，HSMC连接器，B版本芯片
UMFT600X - B	16位FIFO总线，FMC（低引脚数）连接器，B版本芯片
UMFT601X - B	32位FIFO总线，FMC（低引脚数）连接器，B版本芯片

三、硬件描述

3.1 物理描述

UMFT600A/UMFT601A和UMFT600X/UMFT601X模块的尺寸在文档中有详细的图示说明，尺寸公差为±0.10mm。了解这些尺寸信息对于在实际设计中进行合理的布局和安装非常重要。

3.2 连接器、跳线和按钮

3.2.1 CN1 - Micro USB3.0接口

该接口用于连接USB设备，提供5V直流电源、USB数据传输线以及超高速USB收发差分对。具体引脚信息如下：	引脚编号	名称	类型	描述
1	VBUS	P	5V直流电源
2	D -	IO	USB D - 线
3	D +	IO	USB D + 线
4	ID	IO	OTG识别（未连接）
5	GND	P	接地
6	SSTX -	O	超高速USB发射差分对（ - ）
7	SSTX +	O	超高速USB发射差分对（ + ）
8	GND	P	接地
9	SSRX -	I	超高速USB接收差分对（ - ）
10	SSRX +	I	超高速USB接收差分对（ + ）

3.2.2 CN2 - 2.1MM电源插孔

这是一个可选的外部5V直流输入接口，引脚信息如下：	引脚编号	名称	类型	描述
1	5V	P	5V电源
2	GND	P	接地
3	GND	P	接地

3.2.3 JP1 - 外部/VBUS供电选择

用于选择模块电源是由外部5V直流电源还是VBUS供电，该设置需与JP2设置配合使用，默认状态为开路。	跳线位置	描述
短接引脚1 - 2	选择VBUS供电
短接引脚2 - 3	选择外部5V直流供电

3.2.4 JP2 - VCC33选择

用于选择模块主电源是由5V直流电源还是FIFO主电路板的3.3V直流电源提供。	跳线位置	描述
短接引脚1 - 2	选择由外部5V直流电源或VBUS供电
短接引脚2 - 3	选择由FIFO主电路板供电（默认）

3.2.5 JP3、JP6 - VCCIO选择

用于选择IO电压电平。	JP3跳线位置	JP6跳线位置	描述
短接引脚1 - 2	开路	VCCIO = 2.5V（默认）
短接引脚2 - 3	开路	VCCIO = 1.8V
开路	短接	VCCIO = 3.3V

3.2.6 JP4、JP5 - FIFO模式选择和GPIO引脚输出

用于选择多通道FIFO模式或245同步FIFO模式，同时JP4引脚2为GPIO_0引脚输出，JP5引脚2为GPIO_1引脚输出。	JP4跳线位置	JP5跳线位置	FIFO模式	通道数	GPIO_0是否有效	GPIO_1是否有效
1 - 2（或开路）	1 - 2（或开路）	多通道FIFO	4	是	是
1 - 2（或开路）	2 - 3	多通道FIFO	2	是	否
2 - 3	1 - 2（或开路）	多通道FIFO	1	否	是
2 - 3	2 - 3	245同步FIFO	1	否	否

3.2.7 SW1、SW2 - 复位和远程唤醒按钮

• SW1：复位按钮，用于模块硬件复位，映射到FMC/HSMC连接器，可用于FIFO主复位，按下时为低电平。
• SW2：远程唤醒按钮，按下时为低电平。

3.2.8 CN4 - FMC / HSMC FIFO总线接口连接器

文档中详细给出了FMC和HSMC连接器的配置信息，包括每个引脚与FT600/FT601芯片引脚的对应关系。这些信息对于正确连接和使用该评估板至关重要。

四、电路板原理图

文档中提供了UMFT600A/UMFT600X/UMFT601A/UMFT601X的电源原理图、USB3.0桥接原理图以及HSMC和FMC连接器的原理图。这些原理图有助于工程师深入了解电路板的电路结构和信号传输路径。

五、硬件设置指南

5.1 电源配置

UMFT60xx模块有3种供电方式：

• FIFO主电路板供电（默认且推荐）：将UMFT60xx板连接到具有标准配置FMC（LPC或HPC）或HSMC母连接器的FIFO主电路板。
• USB供电（5V）：通过micro - USB3.0或micro - USB2.0电缆将USB电源连接到CN1。
• 直流输入（5V）：将5V直流电源连接到CN2。

具体的电源配置信息如下表所示：	供电方式	CN1	CN2	JP1	JP2	JP3和JP6
FIFO主电路板供电（默认且推荐）	-	未连接	开路	短接引脚2 - 3	遵循FIFO主IO电压。默认：JP3短接引脚1 - 2，VCCIO = 2.5V；JP6：开路
USB供电	5V	未连接	短接引脚1 - 2	短接引脚1 - 2	-
直流输入（5V）	-	5V	短接引脚2 - 3	短接引脚1 - 2	-

5.2 跳线默认位置

跳线	JP1	JP2	JP3	JP4	JP5	JP6
默认位置	开路	2 - 3	1 - 2	1 - 2	1 - 2	开路

5.3 功耗

文档中给出了UMFT60xx模块在不同工作模式下的功耗参数，如下表所示：	参数	描述	最小值	典型值	最大值	单位	条件
I VCC_1	VCC工作电源电流	-	190	-	mA	功能模式
I VCC_2	VCC工作电源电流	-	7.0	-	mA	挂起模式
I VBUS1	VBUS工作电流	-	0.34	-	mA	直流/HSMC/FMC供电，功能和挂起模式
I VBUS2	VBUS工作电流	-	191	-	mA	VBUS供电，功能模式
I VBUS3	VBUS工作电流	-	7.3	-	mA	VBUS供电，挂起模式

六、联系方式

文档中提供了Future Technology Devices International Limited的总部和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UMFT60x评估板过程中遇到问题，可以通过这些联系方式获取技术支持。

综上所述，UMFT60x FIFO TO USB 3.0桥接评估板是一款功能强大、灵活性高的评估板，能够满足不同用户的需求。在实际应用中，工程师可以根据具体需求选择合适的型号，并通过合理的硬件设置和配置，实现高效的数据传输和接口桥接。你在使用这款评估板时是否也遇到过一些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。