VDIP1 Vinculum VNC1L模块：嵌入式USB主机控制的理想之选

在嵌入式系统开发中，USB主机控制能力是许多产品不可或缺的一部分。Future Technology Devices International Ltd（FTDI）推出的VDIP1 Vinculum VNC1L模块，为开发者提供了一种高效、便捷的解决方案。今天，我们就来详细了解一下这个模块。

文件下载：VDIP1.pdf

一、模块概述

VDIP1模块是专为VNC1L IC设备设计的MCU到嵌入式USB主机控制器开发模块。它采用PCB设计，可适配24针DIP插座，并通过其AD和AC总线引脚，提供对VNC1L设备上UART、并行FIFO和SPI接口引脚的访问。不仅适用于VNC1L设计的开发和快速原型制作，其有吸引力的批量折扣结构也使其适合集成到中小批量的成品设计中。

Vinculum VNC1L是FTDI Vinculum系列嵌入式USB主机控制器集成电路设备的首款产品。它不仅能够处理USB主机接口和数据传输功能，还凭借内置的MCU和嵌入式闪存，能够封装USB设备类。在与USB闪存驱动器等大容量存储设备接口时，Vinculum还能通过简单的命令集，通过UART、SPI或并行FIFO接口透明地处理FAT文件结构。VNC1L采用无铅（符合RoHS标准）的紧凑型48引脚LQFP封装。

二、模块特性

1. 强大的芯片支持

使用FTDI的VNC1L嵌入式双USB主机控制器IC设备，为模块提供了可靠的性能基础。

2. 灵活的接口配置

• 配备单个“A”型USB插座，可与USB外围设备接口。
• 若有需要，可通过模块引脚提供第二个USB接口端口。
• 支持通过跳线选择UART、并行FIFO或SPI MCU接口，满足不同的应用需求。

3. 便捷的电源管理

• 可通过USB连接提供单一5V电源输入，无需外部电源。
• 提供辅助3.3V / 200mA电源输出，为外部逻辑供电。

4. 丰富的功能特性

• 可通过USB闪存盘或UART/并行FIFO/SPI接口对固件进行编程或更新。
• 配备电源和流量指示灯LED，方便用户监控模块状态。
• VNC1L固件编程控制引脚PROG#和RESET#引出到跳线接口，便于进行固件编程操作。
• 模块为无铅、符合RoHS标准的开发模块，环保可靠。
• 可从Vinculum网站下载原理图和固件文件，方便开发者进行开发。

三、引脚输出与信号描述

1. 模块引脚输出

模块的引脚输出清晰明确，每个引脚都有其特定的功能。例如，5V0引脚为模块提供5.0V电源，同时通过板载3.3V LDO为VNCL2提供3.3V电源；LED1和LED2引脚分别为USB端口1和端口2的流量活动指示灯。

2. 引脚信号描述

详细的引脚信号描述为开发者提供了准确的信息。以USBD1P和USBD1M引脚为例，它们分别是USB主机/从机端口1的USB数据信号正和负，并且集成了上拉/下拉电阻，模块还带有板载27Ω USB串联电阻。若需要，这两个引脚可与其他引脚配合提供第二个USB端口。

3. I/O配置

通过两个三路跳线引脚头，可对VDIP1的数据和控制总线引脚的I/O进行简单配置。通过对VNC1L的ACBUS5和ACBUS6引脚进行上拉或下拉操作，可选择不同的I/O模式，如串行UART、SPI或并行FIFO。

4. 默认接口I/O引脚配置

VNC1L设备预先编程了默认的I/O引脚设置，但开发者可根据需要轻松更改。不同接口（UART、并行FIFO、SPI从机接口）下的引脚配置各有不同，例如在UART接口中，ADBUS0引脚用作TXD（发送异步数据输出），而在SPI从机接口中，该引脚用作SCLK（SPI时钟输入）。

5. 不同接口的信号描述

• UART接口：包括TXD（发送异步数据输出）、RXD（接收异步数据输入）等引脚，还提供了如RTS#（请求发送控制输出/握手信号）、CTS#（清除发送控制输入/握手信号）等握手信号，方便与其他设备进行通信。
• SPI接口：包含SCLK（SPI时钟输入）、SDI（SPI串行数据输入）、SDO（SPI串行数据输出）和CS（SPI芯片选择输入）等引脚。在SPI模式下，还详细描述了数据读取和写入周期的时序，以及相关的时序图和时间参数。
• 并行FIFO接口：有D0 - D7（FIFO数据总线位）、RXF#（输出，指示FIFO中是否有数据可读）、TXE#（输出，指示是否可以向FIFO写入数据）、RD#（输入，使能当前FIFO数据字节）和WR（输入，将数据字节写入发送FIFO缓冲区）等引脚，同时也给出了读写操作的时序图和时间参数。

四、固件支持与升级

1. 固件支持

目前，VDIP1模块有6种标准固件版本可供从FTDI网站下载，每种固件都有其特定的功能：

• VDAP固件：适用于单个闪存盘和通用USB外设的USB主机，支持可选的UART、FIFO或SPI接口命令监视器。
• VDPS固件：同样适用于单个闪存盘和通用USB外设的USB主机，还提供USB从机端口连接，可连接到主机PC，支持可选的UART、FIFO或SPI接口命令监视器。
• VDFC固件：用于两个闪存盘的USB主机，支持可选的UART、FIFO或SPI接口命令监视器。
• VCDC固件：用于自动连接到USB通信类设备的USB主机，配备UART接口命令监视器。
• VDIF固件：适用于单个闪存盘和通用USB外设的USB主机，支持可选的UART、FIFO、SPI或USB接口命令监视器。

2. 固件升级

VDIP1模块预加载了VDAP固件。有两种方法可对其固件进行升级，具体方法可参考Vinculum固件手册：http://www.vinculum.com/documents/fwspecs/UM_VinculumFirmware_V205.pdf

五、机械尺寸与外部电路配置

1. 机械尺寸

文档提供了VDIP1模块的顶部视图和侧面视图的尺寸图，方便开发者在设计产品时进行布局规划。

2. 外部电路配置

若需要添加第二个USB端口，文档给出了相应的外部电路配置图，包括USB活动LED的连接方式，为开发者提供了扩展功能的指导。

六、总结

VDIP1 Vinculum VNC1L模块以其丰富的功能、灵活的接口配置和便捷的固件管理，为嵌入式USB主机控制开发提供了一个优秀的解决方案。无论是对于初学者进行快速原型制作，还是对于有经验的开发者进行产品设计，该模块都具有很高的实用价值。你在使用类似模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。