Конвертеры USB – последовательный интерфейс.
В качестве конвертера используется микросхема FT245R, которая характеризуется наличием на выходе последовательного интерфейса.
Основные характеристикимикросхемыFT245R:
1) однокристальный двунаправленный преобразователь USB-FIFO;
2) буфер приема данных 384 байта с программируемым тайм-аутом по приему, буфер передачи 128 байт;
3) совместимость со спецификациями USB 1.1 иUSB 2.0;
4) совместимость с интерфейсами хост контролеров UHCI/OHCI/EHCI;
5) напряжение питания от 4,4 до 5,25 В и интегральный стабилизатор напряжения 3,3В;
6) встроенная схема формирования сигналов “Сброс”;
7) встроенный умножитель частоты на 48МГц;
8) возможность программирования микросхем EEPROM с протоколом Microwire под управлением USB;
9) встроенный преобразователь уровней FIFO и управляющих сигналов.
Функциональная схема представлена на рисунке 15.
Рисунок 15 – Функциональная схема FT245R
Описание функциональных блоков
LDO регулятор генерирует напряжение 3,3 В для питания USBTransceiver, передающего байты выходного буфера в USB. Это требует реализуя внешнюю развязку, присоединить конденсатор к выходу 3,3 В регулятора. Это также дает напряжение 3,3 В на выход RSTOUT#. Основная функция этого блока – питание USB-трансивера и блока ResetGenerator, по сравнению с функцией питания внешнего электронного устройства. Однако, если это необходимо, к этому выходу может быть и подключено внешнее электронное устройство, рассчитанное на 3,3 В и не потребляющее тока более чем 5 мА.
|
|
|
USB-трансивер обеспечивает передачу блоков информации с полной скоростью по USB-кабелю через интерфейсы USB1.1/1.0. Выходной драйвер обеспечивает напряжение 3,3 В, сигнализируя о скорости нарастания выходного напряжения, пока дифференциальный приемник и два простых приемника обеспечивают прием данных USB, определение условий SEO и USBreset.
USBDPLLблокирует входящую NRZIUSB информацию и обеспечивает раздельную синхронизацию и передачу информационных сигналов от блока SIE.
6 МГц – овыйрезонатор генерирует тактовые импульсы частотой 6 МГц. Импульсы тактовой частоты приходят на множитель частоты. Можно использовать внешний 6МГц-овый кварцевый или керамический резонатор.
Множитель частоты преобразует импульсы 6МГц – ового резонатора в импульсы с частотой 12 МГц для SIE, USBprotocolengine, FIFO. Также он вырабатывает частоту 48 МГц для USB DPLL.
SerialInterfaceEngine (SIE) выполняет преобразование информации из протокола USB в протокол серийного порта и наоборот. Трансляция производится с использованием методов stuffing/un-stuffing и CRC5/CRC16 generation/сhecking.
USBProtocolEngine управляет потоком информации от USB для контроля над конечной точкой. Оно управляет нижним уровнем протокола USB, создаваемым контроллером USB и командами для функционального контроля параметров FIFO.
|
|
|
FIFOбуфер приема (128 байт). Информация передается от хоста USB к FIFO через выход USB в буфер приема FIFO и возвращается оттуда чтением FIFO с использованием RD#.
FIFOбуфер передачи (384 байта).Информация, записанная на вход попадает в буфер передачи при установке WR#. Из буфера она передается хосту после отправки им запроса к конечной точке.
FIFOконтроллер управляет передачей информации между внешними FIFO интерфейсами и FIFO буфером приема и передачи.
RESET генератор переключения обеспечивает надежный сброс питания устройства до включения питания внешней микросхемы. В дополнение, вход RESET# и выход RSTOUT# обеспечивают возможность сброса другим устройствам FT245Rсбрасывать другие устройства соответственно. В течение сброса RSTOUT# устанавливается в "0", в противном случае – выход имеет потенциал 3,3 В, обеспечивающийся установленным на плате регулятором. RSTOUT# может быть использован для контроля внезапного отключения на USBDP прямо тогда, когда задержанному USB это необходимо.RSTOUT# может быть «0» когда около 5 мс питающее напряжение превышает 3,5 В и генератор запущен, и RESEТ# находится в «1». RESET# должен быть соединен с питающим напряжением (VCC), если не требуется сброс микросхемы от внешнего устройства или внешнего генератора.
|
|
|
Интерфейс EEPROM. Хотя FT245R может работать без EEPROM, дополнительная внешняя память 93C46 (93C56 или 93C66) может быть использована для установки собственных значений параметров USB, таких как USBVID, PID, SerialNumber, ProductDescriptionStrings и PowerDescriptor для OEM приложений. Другие параметры, контролируемые EEPROM, содержат удаленное включение устройства, изохронный режим передачи, программное отключение питания и дескриптор USB 2.0.
EEPROM должна иметь 16-ти битную расширенную структуру, такую как MicroChip 93LC46B или с подобными возможностями, 1Мб/сек скорости, питающим напряжением от 4,35 до 5,25 В. EEPROM может быть запрограммирована на микросхеме (программатором) или через USB с использованием утилит, доступных на сайте FTDI.
Рисунок 16– Выводы FT245R
Таблица 7 – Назначение выводов
Рисунок 17–Временная диаграмма цикла чтения
Рисунок 18–Временя диаграмма цикла записи
Рисунок 19–Схема подключения USB конвертора
Счетчики
В качестве счетчика используем микросхему ТТЛ – типа К155ИЕ5. Микросхема представляет собой два независимых D-триггера, срабатывающих по положительному фронту тактового сигнала.
Рисунок 20– Корпус микросхемы К155ИЕ5
|
|
|
Таблица 8 – Назначение выводов микросхемы
| Обозначение вывода | Назначение |
| С1 | Счетный вход |
| С2 | Счетный вход |
| R0& | Установка в 1 |
| R0 | Установка в 0 |
| Q1 | Выходы |
| Q2 | |
| Q3 | |
| Q4 |
Таблица 9 – Электрическиепараметры К155ИЕ5
| № | Электрические параметры | Значение |
| 1 | Номинальное напряжение питания | 5 В  5 %
|
| 2 | Выходное напряжение низкого уровня | не более 0,4 В |
| 3 | Выходное напряжение высокого уровня | не менее 2,4 В |
| 4 | Напряжение на антизвонном диоде | не менее -1,5 В |
| 5 | Входной ток низкого уровня по входам 2,4,10,12 по входам 1,3,11,13 | не более -1,6 мА не более -3,2 мА |
| 6 | Входной ток высокого уровня по входам 2,12 по входам 4,3,11,10 | не более 0,04 мА не более 0,08 мА |
| 7 | Входной пробивной ток | не более 1 мА |
| 8 | Ток короткого замыкания | -18…-55 мА |
| 9 | Ток потребления | не более 30 мА |
| 10 | Потребляемая статическая мощность на один триггер | не более 78,75 мВт |
| 11 | Время задержки распространения при включении | не более 40 нс |
| 12 | Время задержки распространения при выключении | не более 25 нс |
| 13 | Тактовая частота | не более 15 мГц |
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 973; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!