一種USB-RS232轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計

4 硬件設(shè)計

　　圖2為FT2232H配置USB-UART R232接口電路。

　　4.1 RS232 UART模式LED接口

　　當(dāng)配置在異步模式下，F(xiàn)T2232H在每個通道上有2個IO引腳控制LED狀態(tài)指示燈，分別用于傳輸和接收數(shù)據(jù)。傳輸／接收數(shù)據(jù)時，各自引腳從三態(tài)驅(qū)動至低電平，LED上顯示數(shù)據(jù)傳輸。使用數(shù)字計時器，即使數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌俜种畮滓部汕宄鬏斨劣脩艚K端。

　　4.2 USB總線供電配置

　　USB總線為通用串行總線，USB接口位于PS/2接口和串并口之間，允許外設(shè)在開機(jī)狀態(tài)下熱插拔，最多可串接下來127個外設(shè)，傳輸速率可達(dá)480MB/S，P它可以向低壓設(shè)備提供5伏電源，同時可以減少PC機(jī)I/O接口數(shù)量。通用串行總線USB（universal serial bus）是由Intel、 Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等7家世界著名的計算機(jī)和通信公司共同推出的一種新型接口標(biāo)準(zhǔn)。它基于通用連接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)外設(shè)的簡單快速連接，達(dá)到方便用戶、降低成本、擴(kuò)展PC連接外設(shè)范圍的目的。它可以為外設(shè)提供電源，而不像普通的使用串、并口的設(shè)備需要單獨(dú)的供電系統(tǒng)。另外，快速是USB技術(shù)的突出特點(diǎn)之一，USB的最高傳輸率可達(dá)12Mbps比串口快100倍，比并口快近10倍，而且USB還能支持多媒體

　　USB總線供電設(shè)備從USB總線獲得能量。應(yīng)用中，F(xiàn)T223-2H要求BUS（USB+5 V）調(diào)整到+3.3 V（使用一個LDO）供應(yīng)給VCCIO，VPLL,VPHY和VREGIN。

　　4.3 振蕩器與E2PROM配置

　　FT2232H與12 MHz±0.5％晶體振蕩器的配置見圖2，OSCI，OSCO與GND之間應(yīng)增加電容器，這將有利于許多晶體振蕩器使用。如果使用一個晶體、用平行式切斷類型，還可使用一個12 MHz振蕩器與FT2232H。在這種情況下，振蕩器的輸出將驅(qū)動OSCI，而OSCO斷開。

　　5 驅(qū)動軟件

　　當(dāng)FT2232H轉(zhuǎn)換器連接到主機(jī)時，必須在PC機(jī)上安裝一個由FTDI免費(fèi)提供的虛擬串行口 （VCP）驅(qū)動程序，使得用戶能夠通過一個PC機(jī)串行仿真端口標(biāo)準(zhǔn)與USB接口通信。外部設(shè)備的數(shù)據(jù)經(jīng)其RS232接口輸入到FT2232H轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)經(jīng)PC的USB接口輸入到PC中的VCP程序中，Win-dows應(yīng)用程序通過VCP進(jìn)行處理。開發(fā)人員將所需的產(chǎn)品PID，VID，設(shè)備驅(qū)動號和設(shè)備說明文字寫入FT2232H自帶的E2PROM，E2PROM中的各種信息必須按照一定的格式存儲。

　　另一種FTDI的USB驅(qū)動程序——D2XX驅(qū)動程序，能獲得更好的數(shù)據(jù)傳輸性能。應(yīng)用軟件可通過一個DLL實(shí)現(xiàn)對FT2232H的讀寫。因此在編寫程序時，只需調(diào)用FT2232 HDLL中的函數(shù)，便可完成對USB接口沒備的讀寫操作。

　　用戶可根據(jù)需要選擇不同的驅(qū)動程序訪問FTDI設(shè)備。但需要注意，在應(yīng)用軟件開發(fā)使用過程中，同時只能使用一種驅(qū)動程序提供的接口，不能混用不同驅(qū)動程序提供的接口。

　　6 與其他方案比較

　　目前，在實(shí)際應(yīng)用中，采用專用的USB-RS232雙向轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)USB-RS232接口的轉(zhuǎn)換設(shè)計方案，是最為簡清的一種。尤其FT2232H，在原有專用轉(zhuǎn)換器基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化。（1）FT2232H簡單配置即可得到2個RS232串口。這樣，通信模塊與定位模塊即可相互獨(dú)立工作，完成信息的采集與傳遞；（2）FT2232H的發(fā)送緩沖器和接收緩沖器均達(dá)4 KB，是FT232BM，F(xiàn)T2232C等的10～30倍；（3）當(dāng)配置為RS232 UART接口時，F(xiàn)T2232H數(shù)據(jù)傳輸速率大幅提高，可支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率達(dá)12 Mbaud：當(dāng)配置為并行FIFO接口時，數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)25 Mb／s。

　　7 結(jié)束語

　　采用雙向轉(zhuǎn)換器FT2232H設(shè)計USB和RS232轉(zhuǎn)換接口，不僅可用于對以RS232為通信通道設(shè)備的升級換代，也可直接用于新產(chǎn)品開發(fā)。在此基礎(chǔ)上，利用FT2232H提供的引腳功能，還可方便設(shè)計出USB-RS422、USB-RS485轉(zhuǎn)換器。