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例说FPGA连载23:UARTUSB外设子板设计

时间:08-23 来源:互联网 点击:
例说FPGA连载23:UART/USB外设子板设计

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SF-USB子板的实物照片如图2.38所示。


图2.38 SF-USB子板实物照片

SF-USB子板主要用到其USB转UART芯片FT232,该芯片内部功能框图如图2.39所示。它通过USB的D+/D-与PC进行通信,芯片内部能够根据USB协议对数据进行处理,最终通过FIFO将这些数据转换为UART协议和我们的FPGA进行通信。


图2.39 FT232芯片内部功能框图

FT232R的接口电路如图2.40所示。P4为USB port,用于连接PC,UART_TX和UART_RX分别为FT232R芯片的UART发送和UART接收信号,对应的,UART_TX就是FPGA的UART接收,而UART_RX就是FPGA的UART发送信号。D2和D3连接着U2-23/22,在UART_RX和UART_TX收发的时候它们会闪烁以指示工作状态。


图2.40 FT232接口电路

FT232R的引脚定义如表2.3所示。

表2.3 FT232引脚定义

引脚号

引脚名称

类型

说明

15

USBDP

I/O

USB差分信号正,内部集成串联电阻和1.5K ohm上拉到3.3V。

16

USBDM

I/O

USB差分信号负,内部集成串联电阻。

4

VCCIO

PWR

I/O供电电压。

7,18,21

GND

PWR

芯片的地引脚。

17

3V3OUT

O

经过内部LDO输出的3.3V电压,最大供电电流50mA。

20

VCC

PWR

芯片核电压,可以供3.3V~5.25V。

25

AGND

PWR

用于内部时钟倍频的模拟地。

8,24

NC

NC

无连接。

19

RESET#

I

复位引脚,低电平有效。内部有上拉电阻,不使用该引脚可以浮空。

26

TEST

I

内部测试引脚,正常工作是必须接地。

27

OSCI

I

12MHz晶体输入引脚。

28

OSCO

O

12MHz晶体输出引脚。

1

TXD

O

芯片的UART数据发送信号。

2

DRT#

O

数据终端准备控制输出/握手信号。

3

RTS#

O

请求发送控制输出/握手信号。

5

RXD

I

芯片的UART数据接收信号。

6

RI#

I

振铃提示控制输入信号。

9

DSR#

I

数据设置准备控制输入/握手信号。

10

DCD#

I

数据传输检测控制输入。

11

CTS#

I

清除发送控制输入/握手信号。

12

CBUS4

I/O

可配置CBUS输出引脚。

13

CBUS2

I/O

可配置CBUS输出引脚。

14

CBUS3

I/O

可配置CBUS输出引脚。

22

CBUS1

I/O

可配置CBUS输出引脚。

23

CBUS0

I/O

可配置CBUS输出引脚。

SF-USB子板的USB转UART芯片连接到FPGA的信号定义如表2.4所示。

表2.4 SF-USB子板连接引脚定义

名称

位置

功能描述

UART_RX

P1-5

FT232的UART接收信号。

UART_TX

P1-6

FT232的UART发送信号。


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