UMFT240XA USB 转 8 位 245 FIFO 开发模块：电子工程师的实用之选

在电子设计领域，开发模块就像是工程师手中的得力工具，能够帮助我们更高效地完成项目。今天，我们就来详细探讨一下 Future Technology Devices International 推出的 UMFT240XA USB 转 8 位 245 FIFO 开发模块。

文件下载：UMFT240XA-01.pdf

一、引言

UMFT240XA 是一款专为 FTDI 的 FT240XQ 设计的开发模块。FT240X 作为 USB 到串行数据接口集成电路设备中的一员，具有 USB 到 245 FIFO 接口，还具备电池充电功能，可通过专用充电器端口为电池提供大电流充电，同时支持异步和同步位Bang接口模式。此外，其内部产生的 6MHz、12MHz、24MHz 和 48MHz 时钟可通过 CBUS 引脚输出，用于驱动微处理器或外部逻辑。

UMFT240XA 模块设计为可插入标准的 0.3 英寸宽 24 引脚 DIP 插座，所有使用的组件，包括 FT240XQ 都是无铅的，符合 RoHS 标准。

1.1 特点

• 小巧设计：采用小尺寸 PCB 组件模块，适合标准的 7.62mm（0.3 英寸）宽 24 引脚 DIP 插座，引脚间距为 2.54mm（0.1 英寸）。
• 便捷连接：板载 USB “mini - B” 插座，可通过标准 A 到 mini - B USB 电缆连接到 PC。
• 可配置性强：可使用焊锡链接进行功能配置。默认的焊锡链接设置使模块无需外围电线或应用板即可正常工作，其他配置则提供了外部电源供应选项和逻辑参考电平变化。

二、驱动支持

UMFT240XA 提供了丰富的驱动支持，涵盖了多种操作系统。

• 免费驱动：提供免费的 VIRTUAL COM PORT (VCP) 驱动和 D2XX Direct 驱动（USB 驱动 + DLL 软件接口），支持 Windows、MAC OS、Linux 和 Android 等多种操作系统，包括 32 位和 64 位版本。这些驱动都可以从 www.ftdichip.com 免费下载。
• 第三方驱动：还有适用于其他操作系统的第三方驱动，详细信息可访问官方网站查看。

三、订购信息与 TID

文档中提供了不同模块代码的详细订购信息，包括所使用的 IC 代码、TID 和描述。例如，UMFT240XA - 01 和 UMFT240XA - 02 是 USB 到 8 位 245 FIFO 评估模块，引脚长度分别为 5.6mm 和 4.6mm。TID 是 IC 的测试识别代码，这里的 TID 适用于修订 D 硅。	模块代码	所用 IC 代码	TID	描述
UMFT201XA - 01	FT201XQ	40001460	USB 转 I²C 评估模块，引脚长度：5.6mm
UMFT201XA - 02	FT201XQ	40001460	USB 转 I²C 评估模块，引脚长度：4.6mm
……	……	……	……
UMFT240XA - 01	FT240XQ	40001466	USB 转 8 位 245 FIFO 评估模块，引脚长度：5.6mm
UMFT240XA - 02	FT240XQ	40001466	USB 转 8 位 245 FIFO 评估模块，引脚长度：4.6mm

四、信号与配置

4.1 引脚布局

文档通过图示展示了模块引脚的信号布局，分为从底部和顶部查看时的引脚情况，并且引脚并非完全贯穿 PCB。

4.2 信号描述

对每个引脚的名称、类型和描述进行了详细说明。例如，GND 是模块接地电源引脚，3V3OUT 是集成 LDO 调节器的 3.3V 输出引脚，DATA0 - DATA7 是 245 FIFO 双向数据位等。	引脚编号	名称	类型	描述
J1 - 1, J1 - 7, J2 - 5	GND	PWR	模块接地电源引脚
J1 - 2	3V3OUT	电源输入/输出	集成 LDO 调节器的 3.3V 输出
……	……	……	……
J2 - 12	RXF#	输出	245 FIFO 接收控制线

4.3 CBUS 信号选项

CBUS I/O 引脚可进行多种配置，这些配置通过实用软件 FT_PROG 在内部 MTP ROM 中完成，该软件可从 www.ftdichip.com 下载。默认配置在 DS_UMFT231XA 中有描述。例如，Tristate 可使 IO 焊盘处于三态，CLK24MHz 可输出 24 MHz 时钟等。	CBUS 信号选项	可用 CBUS 引脚	描述
Tristate	CBUS5, CBUS6	IO 焊盘处于三态
DRIVE_1	CBUS5, CBUS6	输出恒定 1
……	……	……
Keep_Awake#	CBUS5, CBUS6	低电平有效输入，防止芯片进入挂起状态

五、模块配置

5.1 焊锡链接配置选项

• JP1：短接时将内部 3.3V 调节器连接到 VCCIO，限制信号驱动为 3.3V 电平信号；断开时允许外部电源提供 1.8V - 3.3V 电源，可处理 1.8V 到 3.3V 逻辑电平的信号。
• JP2：短接时将 VBUS 连接到 VCC，为 “USB 供电” 模式；断开时允许外部电源供电，为 “自供电” 模式。需要注意的是，同一网络不应有多个电源输出，否则可能导致不同电源之间直接短路，损坏模块和目标电路。

5.2 焊锡链接修改

UMFT240XA 的 PCB 顶侧有两个焊锡链接，可通过去除焊锡使引脚断开，或添加焊锡桥使引脚短路。默认情况下，两个焊锡链接都短接引脚，若要增强模块的灵活性，可去除两个焊锡链接，并根据电源设置要求连接引脚。

5.3 总线供电配置

模块默认配置为总线供电模式，电源从 USB 主机/集线器获取。在这种配置下，USB VBUS 提供 +5V 电源连接到 FT240X 电源输入（VCC），FT240X 的电压调节器输出 +3.3V 电源连接到 FT240X IO 端口的电源输入（VCCIO）。与微控制器或其他逻辑设备的接口连接方式与自供电配置相同，只是 MCU 或外部设备可从 USB 总线获取电源。

5.4 自供电配置

自供电配置从外部电源获取电力，不从 USB 主机获取电流。在这种配置下，需去除 JP1 的焊锡链接，允许外部电源为模块的 VCC 引脚提供 5V 电源，VCCIO 可由 3V3OUT 或外部电源的 VCC 供电。同时，模块使用板载分压器网络连接到 USB 电源总线和 RESET# 引脚，防止在 USB 主机或集线器断电时电流回流到 USB 数据线。

5.5 USB 总线供电与电源切换配置

在 USB 总线供电模式下，为满足 USB 合规标准，设备在 USB 挂起模式下连接到主机或集线器时的功耗应小于 2.5mA（未枚举且未挂起时小于 100mA）。可使用 PWREN# CBUS 功能在 FT240X 未枚举时切断外部电路的电源。通过配置 P 通道功率 MOSFET 实现电源切换，将其源极连接到 3V3OUT 可使外部逻辑从 FT240X 获取 3.3V 电源，同时需注意 VCCIO 不能从该 MOSFET 的漏极获取电源，且外部逻辑和 FT240X 的 IO 核心电流消耗不应超过 50mA。

5.6 可变 IO 电压供应

FT240X 可处理 1.8V 到 3.3V 的 CMOS/TTL 逻辑电平信号。当模块的 IO 端口处理非 3.3V 电平信号时，由于 FT240X 嵌入式电压调节器仅输出 3V3，需使用外部电源为 IO 端口供电。默认情况下，3V3OUT 和 VCCIO 通过焊锡链接 JP1 短接，使用外部电源时需断开该焊锡链接。此配置适用于总线供电和自供电模式。同时要注意，CBUS 和 DBUS 引脚可承受 5V 电压，但不能驱动 5V TTL/CMOS 信号，VCCIO 不能承受 5V 电压，否则会损坏芯片。

5.7 3.3V 电压供应

FT240X 可由单个 3.3V 电源供电，这是标准自供电配置中 5V 供电的一种替代方案。将 3.3V 输入连接到 VCC、VCCIO 和 3V3OUT 即可实现。

5.8 MTP ROM 配置

FT240X 包含嵌入式 MTP ROM，可用于指定每个 CBUS 引脚的功能、每个信号引脚的电流驱动、USB 总线的电流限制以及设备的其他描述符。使用 MTP ROM/EEPROM 编程实用程序 FT_PROG 进行编程时，需注意可将一个 CBUS 引脚配置为 PWREN# 以切换外部电路的电源供应，同时 MTP ROM 的 Max Bus Power 设置应指定设备枚举时从 USB 主机/集线器获取的最大电流。

5.9 模块尺寸

文档提供了模块的尺寸信息，所有尺寸以毫米为单位。并且该模块采用无铅组件，完全符合欧盟指令 2002/95/EC。

5.10 IC 封装标记

IC 的日期代码格式为 YYXX，其中 xx 为两位周数，YY 为两位年份，后面跟着修订字母，代码 XXXXXXX 是制造批次代码。

六、模块电路原理图

文档给出了 UMFT240XA 模块的电路原理图，这对于工程师深入了解模块的内部电路结构和进行进一步的设计开发非常有帮助。

七、内部 MTP ROM 配置

FT240X 在通电复位或 USB 复位后会扫描其内部 MTP ROM 并读取存储的 USB 配置描述符。文档列出了 UMFT240XA 中使用的 FT240XQ 内部 MTP ROM 的默认配置参数，包括 USB 供应商 ID（VID）、产品 ID（PID）、序列号、最大总线功率电流等。内部 MTP ROM 可使用实用程序 FT_PROG 通过 USB 进行编程，没有自己的 USB 供应商 ID 但希望在设计中使用唯一产品 ID 的用户可向 FTDI 申请免费的唯一 PID 块。	参数	值	备注
USB 供应商 ID (VID)	0403h	FTDI 默认 VID (十六进制)
USB 产品 ID (PID)	6015h	FTDI 默认 PID (十六进制)
……	……	……
CBUS5	Tristate
CBUS6	Tristate

八、联系信息

文档提供了 FTDI 的全球总部和各分支机构的联系信息，包括地址、电话、传真和电子邮件，方便工程师在遇到问题时进行咨询和技术支持。	办事处	地址	电话	传真	销售邮箱	支持邮箱	咨询邮箱
总部（英国格拉斯哥）	Unit 1, 2 Seaward Place, Centurion Business Park, Glasgow G41 1HH, United Kingdom	[phone]	[phone]	[e-mail]	[e-mail]	[e-mail]
美国分支机构	7130 SW Fir Loop, Tigard, OR 97223 - 8160, USA	[phone]	[phone]	[e-mail]	[e-mail]	[e-mail]
……	……	……	……	……	……	……

九、总结

UMFT240XA 开发模块具有丰富的功能和灵活的配置选项，适用于多种电子设计项目。无论是总线供电还是自供电，可变 IO 电压供应还是 MTP ROM 配置，都为工程师提供了更多的设计可能性。希望通过本文的介绍，能帮助电子工程师更好地了解和使用这款模块。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想法。