FTDI FT12系列评估套件：功能、配置与测试全解析

在当今的电子设计领域，评估套件对于工程师们快速验证和开发新的USB设备至关重要。FTDI的FT12系列评估套件就是这样一款强大的工具，它为开发和演示FTDI的FT120、FT121和FT122 IC的功能提供了便利。下面，我们就来详细了解一下这款评估套件。

文件下载：UMFT121DC.pdf

一、套件概述

FT12系列评估套件用于开发和演示FTDI的FT120、FT121和FT122 IC的功能。该套件由一块主板（UMFT12XEV）和FT120/FT121/FT122其中一个附加模块组成。这些模块可以为微控制器（MCU）提供通用的USB设备功能，具体接口如下：

• UMFT120DC：8位8051接口，最多3个双向端点。
• UMFT121DC：SPI从接口，最多8个双向端点。
• UMFT122DC：8位8051接口，最多8个双向端点。

套件特性

• 配备Micro - B USB连接器，可连接到USB主机或充电器端口。
• 支持总线供电或自供电配置。
• 采用LPC1114 Cortex - M0微控制器，便于软件开发。
• 设有按钮和LED，用于HID应用。
• 支持系统内固件升级。
• 板载原型区域，可用于应用开发。

二、订购信息

部件编号	描述
UMFT12XEV	用于评估FT120、FT121和FT122附加模块的主板。配备LPC1114 Cortex - M0 MCU，可通过UART或SWD接口进行固件升级。主板预装支持CDC类设备的固件。
UMFT120DC	FT120附加模块，8位8051并行总线，3个双向端点，I/O电平3.3V（5V耐受），与PDIUSBD12兼容。
UMFT121DC	FT121附加模块，SPI从总线，8个双向端点，I/O电平1.8/2.5/3.3V。
UMFT122DC	FT122附加模块，8位8051并行总线，8个双向端点，I/O电平1.8/2.5/3.3V。

三、硬件描述

1. UMFT12XEV主板

UMFT12XEV主板作为硬件平台，可方便地评估FTDI的FT120、FT121和FT122系列USB外设控制器。它采用基于NXP Cortex - M0的微控制器（LPC1114），通过并行或SPI总线与FT12系列接口。板上的LED和按钮可用于演示HID键盘功能，还有一个原型区域，允许用户添加自定义应用电路，以便在量产前开发和测试应用硬件和固件。

主板上的主要组件包括：

• 14x2插座：用于插入三个子板（UMFT120DC、UMFT121DC、UMFT122DC）中的任意一个。
• 3.3V稳压器：从USB Vbus（总线供电）或DC插孔CN4（自供电）获取5V输入，输出3.3V供板载电路使用。
• LED：包括用于GPIO状态显示的2个LED二极管和用于指示USB充电器连接的LED。
• 按钮：2个用于GPIO控制输入的按钮和一个硬件复位按钮。
• 接口：UART连接器用于系统内固件下载和调试；SPI0连接器用于连接SPI从板；JTAG/SWD连接器用于连接LPC - link进行固件下载或调试。

2. 子板

• UMFT120DC子板：具有8位8051并行总线接口，包含数据总线引脚（D0 - D7）、地址锁存使能引脚（ALE）、芯片选择引脚（CS_n）等，详细定义了各引脚的功能和作用。
• UMFT121DC子板：采用SPI从总线接口，有SPI从选择输入（SS_n）、SPI时钟输入（SCLK）等引脚，可实现数据的传输和交互。
• UMFT122DC子板：同样是8位8051并行总线接口，与UMFT120DC类似，但在一些功能引脚的定义和使用上可能存在差异。

3. 配件

• Micro - B到标准A USB电缆：用于将FT12x评估套件连接到PC主机或USB充电器端口。
• TTL - 232R - 3V3 USB电缆（可选）：用于固件升级，可从FTDI在线商店购买。
• LPC - Link JTAG/SWD调试器模块（可选）：用于固件下载和调试。

四、初始板设置

1. 安装子板

将子板模块（UMFT120DC、UMFT121DC或UMFT122DC）插入UMFT12XEV主板，子板连接器J1的引脚1应插入主板插座J2的引脚1，连接后子板上的微型USB连接器应朝外。

2. 设置跳线

在主板上，JP2、JP3和JP4需要设置到默认位置，具体设置如下：	跳线	引脚位置	注释
JP2	短接引脚1 - 2（默认）或2 - 3	短接1 - 2为总线供电，VCC = 5V；短接2 - 3为自供电，需将5V直流电源连接到DC插孔CN4
JP3	短接引脚1 - 2（默认）或2 - 3	-
JP4	短接引脚1 - 2（默认）或2 - 3	短接1 - 2使用外部3.3V稳压器；短接2 - 3使用FT12x内置3.3V稳压器

3. 安装驱动

UMFT12XEV主板上的LPC1114预装了支持通信设备类（CDC类）的固件。不同操作系统对CDC设备的识别和驱动加载方式有所不同：

• Linux：将CDC设备识别为/dev/ttyACM#，连接设备时自动加载驱动。
• Mac OS：将CDC设备识别为/dev/cu.usbmodem#，连接设备时自动加载驱动。
• Windows：需要“设置信息（INF）”文件，可从FTDI网站下载。以Windows 7 32位系统为例，详细介绍了驱动安装的步骤，包括在设备管理器中更新驱动、选择驱动文件等。

五、运行演示测试

1. 串口回环测试

• 安装串口回环测试工具，可从http://www.madsencircuits.com/serial_loopback.html下载v1.10版本。
• 启动回环测试，选择串口编号，点击“开始测试”按钮。工具将向FT12x USB串口发送数据，并接收相同串口返回的数据，进行数据比较。

2. USB充电器测试

FT121和FT122支持USB充电器（壁式充电器或专用充电端口）检测。将USB充电器连接到UMFT121DC或UMFT122DC模块的微型USB连接器，插入电源后，主板上的黄色LED（D1）将亮起，表明已连接USB壁式充电器或专用充电端口。

六、电路板原理图和物料清单

文档提供了UMFT12XEV主板以及UMFT120DC、UMFT121DC、UMFT122DC子板的电路原理图和物料清单（BOM），详细列出了各组件的制造商、型号等信息，为硬件设计和开发提供了重要参考。

七、固件升级过程

主板上的LPC1114微控制器的固件可以通过UART（ISP模式）或JTAG/SWD接口进行升级。这里重点介绍了通过ISP模式下载固件的步骤：

1. 进入ISP模式：使用跳线将J1的38号引脚短接到1号或54号引脚，使LPC1114在通电或复位后进入ISP模式。
2. 连接TTL - 232R - 3V3电缆：将电缆的6针插座插入CN2引脚头，注意电缆方向，黑色线（GND）应插入CN2的1号引脚。
3. 升级固件：下载并安装FTDI TTL - 232R - 3V3电缆的驱动，下载Flash Magic固件编程工具并安装。配置工具，选择设备、COM端口、接口等参数，选择要下载的固件二进制十六进制文件，点击“开始”按钮开始下载，下载完成后关闭电源，移除ISP跳线，重新上电使新固件生效。

八、环境合规性

UMFT12XEV主板和UMFT12XDC子板完全使用无铅组件，符合欧盟指令2002/95/EC。

九、联系信息

文档提供了FTDI的总部及各分支机构的联系信息，包括电话、传真、电子邮件等，方便用户在需要时进行咨询和技术支持。

FTDI的FT12系列评估套件为电子工程师提供了一个全面的USB设备开发和测试平台。通过详细了解套件的功能、硬件组成、设置和测试方法，工程师们可以更好地利用这个工具，加速USB设备的开发进程。你在使用类似评估套件时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。