USB接口芯片FT245BM的功能及其应用

通用串行总线USB（Universal Serial Bus）由于具有数据传输速率高、易于使用、支持热插拔等特点，越来越成为一种流行的计算机通信接口。FT245BM芯片是由FTDI(Future Technology Devices Intl. Ltd)公司推出的第二代USB接口芯片，与其他USB芯片相比，应用FT245BM芯片进行USB外设开发，只需熟悉单片机（MCU）编程及简单的VC或VB 编程，而无需考虑固件设计以及驱动程序的编写，从而能大大缩短USB外设产品的开发周期。此外，FT245BM支持USB1.1及USB2.0规范，数据传输速度可达到1M byte/s。因此，FT245BM是开发USB外设所需接口芯片的极佳选择。

FT245BM的结构与功能

FT245BM芯片是一种32脚，LQFP封装的芯片，管脚定义如下：

D[0-7]（25，24，23，22，21，20，19，18）：双向数据信号线；

RD#（16）：读信号；

WR（15）：写信号；

TXE#（14）： FIFO发送缓冲区空标志信号；

RXF#（12）： FIFO接收缓冲区非空标志信号；

USBDP（7），USBDM（8）：USB数据信号正端，USB数据信号负端；

EECS（32），EESK（1），EEDATA（2）：EEPROM片选线，时钟线，数据线；

PWREN（10）：电源使能信号；

SI/MU（11）：立即发送或唤醒信号；

RESET（4）：复位信号；

RSTOUT（5）：内部复位生成器的输出信号； XTIN（27），XTOUT（28）：时钟输入信号，输出信号；

TEST（31）：测试信号；

3V3OUT（6）：3.3V输出信号；

VCC（3，26），VCCIO（13），AVCC（30）：芯片电源，控制引脚电源，内部模拟电源；

GND（9，17），AGND（29）：芯片地，内部模拟地。

芯片内部由3.3V稳压器，USB收发器，锁相环，串行接口引擎(SIE)，FIFO控制器，USB协议引擎，FIFO接收缓冲区，发送缓冲区以及6M振荡器，8倍频时钟倍频器等组成。

FT245BM芯片可实现USB接口与并行I/O接口之间数据的双向转换。一方面，当USB收发器从主机接收USB串行数据后，由串行接口引擎将数据转换成并行数据，存储在FIFO接收缓冲区， FIFO控制器检测到读信号RD为低，就把接收缓冲区的数据送到并行数据线D0-D7上；另一方面当FIFO控制器检测到写信号WR为高时，就从数据线D0-D7上读取并行数据，存储在FIFO发送缓冲区，并行数据经串行接口引擎转换成USB串行数据，再通过USB收发器传送到主机。可见FT245BM芯片自身就可完成数据转换，而不需要设计者考虑硬件设计。其内部结构功能如图1。

图1　FT245BM芯片功能框图

硬件接口设计

接口电路原理图见图2。

设计采用USB总线供电，图2中FT245BM与一片MCU相连，MCU的一个8位端口用来传输数据，另外一个端口用来控制和产生FT245BM需要的4根握手信号线，即RXF#、TXE#、RD#、WR。TXE#为低，表示当前FIFO发送缓冲区空，这时WR脉冲由高变低就将数据线D0-D7上数据写入FIFO发送缓冲区中；当TXE#变高时，表示当前FIFO发送缓冲区满或者正在存储上一个字节，禁止向发送缓冲区中写数据。RXF#为低，表示当前FIFO接收缓冲区有数据，这时RD#脉冲由低变高，将从FIFO接收缓冲区中读取数据；读信号RD#为低时，把数据读到数据线D0...D7上；当RXF#为高时，禁止从FIFO接收缓冲区读数据