Vývojový kit RASPBERRY PI FTDI RPI-HUB module

Transkript

1 Vývojový kit RASPBERRY PI FTDI RPI-HUB module RPi HUB modul se připojuje k počítači Raspberry-Pi a rozšiřuje množství rozhraní, které lze použít z host zařízení. RPi HUB modul také poskytuje dvojitý kanál USB UART/245FIFO/SPI/I²C/JTAG/GPIO převaděč rozhraní. 1. Úvod RPi HUB modul postavený na FT2232H je modul rozšíření rozhraní USB na UART/245FIFO/SPI/ I²C/JTAG/GPIO zaměřený na připojení počítače Raspberry-Pi k rozšíření počtu rozhraní. Nicméně není omezen jen na toto použití. Lze jej také použít jako rozbočovač na výpočetním modulu FT2232H. Tento modul má USB 2.0 Hi-Speed hub čip, který podporuje až tři externí USB porty: 2 pomocí dvojitého USB konektoru a 1 pomocí pinů DIL konektoru. Navíc díky použití FT2232H USB Hi-Speed dual-port bridge chip, který obstarává všechnu USB signalizaci a protokoly, může modul snadno podporovat až dva flexibilní porty rozhraní. Je ideální pro účely vývoje, abyste rychle prokázali funkcionalitu přidání USB k cílovému návrhu. Tento modul využívá GL850G USB 2.0 hub controller, který poskytuje ekonomické a široce využívané USB 2.0 řešení, abyste získali až 4 USB porty. GL850G je USB řešení využívající jeden čip. GL850G je plně funkční řešení, které podporuje jak individuální, tak skupinové módy správy a má dvojbarevnou (zelená/žlutá) stavovou LED. FT2232H použitá na modulu FTDI páté generace USB zařízení. FT2232H je USB 2.0 Hi-Speed (480Mb/s) na UART/MPSSE IC. Zařízení má dvě rozhraní, která lze konfigurovat pro asynchronní nebo synchronní sériovou komunikaci nebo paralelní FIFO rozhraní. Dvě rozhraní lze také nezávisle konfigurovat pomocí MPSSE. To umožňuje FT2232H pracovat jako dva UART/Bit-Bang porty nebo dva MPSSE, které lze použít pro emulaci JTAG, SPI, I²C, Bitbang nebo jiné synchronní sériové módy. Všechny I/O RPi HUB modulu pracují při 3.3V TTl a jsou bezpečné na 5V. FT2232H MPSSE rozhraní jsou ovládána pomocí USB, pro detaily o MPSSE viz aplikační poznámka AN 108. Pro více detailů o FT2232H viz datasheet DS_FT2232H. 1.1 Informace pro objednání Název výrobku Objednávací kód Popis RPi HUB Module RPi-HUB-Module Převáděcí modul USB HUB a USB na dvojitý kanál multi rozhraní navržený pro Raspberry Pi. Použití FTDI zařízení v zařízeních podpory života a/nebo bezpečnostní aplikace je zcela na riziku uživatele. Uživatel souhlasí, že bude bránit, pojistit a chránit FTDI před všemi poškozeními, načeními, žalobami a dalšími věcmi, které by vzešly z jeho použití. 2. Detaily výrobku 2.1 Vlastnosti RPi HUB modul má následující vlastnosti: Obecné: - Kompatibilní s USB 2.0 Hi-Speed - Jedna standardní zástrčka USB typu A pro připojení k Host. - USB Hi-speed FT2232H zařízení pro USB-Serial/Bit bang komunikace. Celý USB protokol je obstarávám USB modulem. - USB 2.0 Hi-Speed hub controller zapojený pro podporu až 3 USB portů. - K dispozici externí napájecí konektor pro napájení externích USB portů. - Podpora USB pozastavení a pokračování. - Základně do dvou nezávislých UART rozhraní. - Všechny I/O piny jsou bezpečné při 5V. - UART přenos dat od 300 bau do 12 Mbaud při 3.3V TTL úrovních. - Synchronní sériová (MPSSE) data až do 30Mbps na JTAG, SPI a I²C. - Jeden dual-port konektor USB typ A a header s rozestupem 0.1'' pro podporu až 3 USB portů. - Zelená/červená stavová LED pro USB porty 1 a 2. - LED indikace napájení externích USB portů. - Na desce EEPROM 93LC56 pro konfiguraci FT2232H. - Kompatibilní s UHCI/OHCI/EHCI host ovladačem.

2 2.2 Podpora ovladačů Ovladače VIRTUAL COM PORT (VCP) a D2XX DIRECT DRIVERS (USB Drivers + DLL S/W rozhraní) zdarma pro: - Windows 7 32, 64-bit - Windows Vista - Windows XP 32, 64-bit - Windows XP Embedded - Windows CE.NET 4.2, 5.0 a MAC OS OS-X - Linux nebo novější - ARM Linux - Android Ovladače vypsané výše jsou všechny k dispozici zdarma na Jsou k dispozici také ovladače od různých třetích stran pro různé další operační systémy - pro detaily navštivte Pro pokyny k instalaci ovladačů viz Přehled funkcí Diagram RPi HUB modulu vidíte na obrázku 1.2. Obrázek 1.2. Diagram RPi HUB modulu Diagram na obrázku 1.2 zobrazuje: RPi HUB modul převede signály ze zařízení GL850G a FT2232H do dvou 2X12- pin, 0.1'', headery a konektor dual-port USB typ A. To umožňuje snadné spojení s většinou PCB header zdířek a plochých kabelů. Použití FT2232H připojeného k RPi. Operační systém RPi základně obsahuje nezbytné ovladače virtuálního com portu (VCP) pro připojení k oběma portům na FT2232H skrze TTY. Ovladače FTDI D2XX, které umožňují připojení k FT2232H pomocí DLL, jsou k dispozici zdarma zde: Pro více informací o FTDI ovladačích viz Hlavní cílová aplikace pro RPi HUB modul je tak, že jej lze připojit v počítači Raspberry-Pi jako rozšiřující modul. RPi HUB modul rozšiřuje rozhraní počítače Raspberry-Pi pomocí 3 USB portů a 2 sériových portů. Více informací o počítači Raspberry-Pi je k dispozici na

3 3 Pin Out a popis signálu 3.1 Popis konektoru modulu Obrázek Popis RPi HUB konektoru modulu (pohled shora) RPi HUB modul má na desce 4 konektory. Detailní popis najdete v následující tabulce. Konektor CN1 CN2 CN3 J1 J2 Popis Konektor signálu USB typu A pro připojení host portu. Konektor dual-port USB typu A pro připojení 2 USB zařízení. +5V napájení z externího PSU pro napájení modulu. 0.1'' 2X12-pin header 0.1'' 2X12-pin header Detailní popis všech pinů je v následující části. 3.2 Popisy FT2232H pinu a signálu Seznam možných funkcí pro každý signální pin FT2232H je na obrázku 3.1. Pin Pin # Funkce pinů závisí na konfiguraci EEPROM Název pinu UART 245 FIFO SYNC 245 FIFO ASYNC Bit-bang FT2232H Kanál A SYNC Bitbang MPSSE Rychlé sériové rozhraní CTUP styl FIFO 16 ADBUS0 TXD D0 D0 D0 D0 TCK/SK USER D0 AD0 17 ADBUS1 RXD D1 D1 D1 D1 TDI/DO CHANNEL B D1 AD1 18 ADBUS2 RTS# D2 D2 D2 D2 TDO/DI D2 AD2 19 ADBUS3 CTS# D3 D3 D3 D3 TMS/CS D3 AD3 21 ADBUS4 DTR# D4 D4 D4 D4 GPIOL0 D4 AD4 22 ADBUS5 DSR# D5 D5 D5 D5 GPIOL1 D5 AD4 23 ADBUS6 DCD# D6 D6 D6 D6 GPIOL2 D6 AD6 24 ADBUS7 RI# D7 D7 D7 D7 GPIOL3 D7 AD7 26 ACBUS0 TXDEN RXF# RXF# ** ** GPIOH0 CS# A8 27 ACBUS1 ** TXE# TXE# WRSTB# WRSTB# GPIOH1 A0 A9 28 ACBUS2 ** RD# RD# RDSTB# RDSTB# GPIOH2 RD# A10 29 ACBUS3 RXLED# WR# WR# ** ** GPIOH3 WR# A11 30 ACBUS4 TXLED# SIWUA SIWUA SIWUA SIWUA GPIOH4 SIWUA A12 32 ACBUS5 ** CLKOUT ** ** ** GPIOH5 ** A13 33 ACBUS6 ** OE# ** ** ** GPIOH6 ** A14 Host Bus emulace

4 34 ACBUS7 ** ** ** ** ** GPIOH7 ** A15 Kanál B 38 BDBUS0 TXD D0 D0 D0 TCK/SK FSDI D0 CS# 39 BDBUS1 RXD D1 D1 D1 TDI/DO FSCLK D1 ALE 40 BDBUS2 RTS# D2 D2 D2 TDO/DI FSDO D2 RD# 41 BDBUS3 CTS# D3 D3 D3 TMS/CS FSCTS D3 WR# 43 BDBUS4 DTR# D4 D4 D4 GPIOL0 D4 IORDY 44 BDBUS5 DSR# D5 D5 D5 GPIOL1 D5 CLKOUT 45 BDBUS6 DCD# D6 D6 D6 GPIOL2 D6 I/O0 46 BDBUS7 RI# D7 D7 D7 GPIOL3 D7 I/O1 48 BCBUS0 TXDEN RXF# ** ** GPIOH0 CS# ** 52 BCBUS1 ** TXE# WRSTB# WRSTB# GPIOH1 A0 ** 53 BCBUS2 ** RD# RDSTB# RDSTB# GPIOH2 RD# ** 54 BCBUS3 RXLED# WR# ** ** GPIOH3 WR# ** 55 BCBUS4 TXLED# SIWUB SIWUB SIWUB GPIOH4 SIWUB SIWUB ** 57 BCBUS5 ** ** ** ** GPIOH5 ** ** 58 BCBUS6 ** ** ** ** GPIOH6 ** ** 59 BCBUS7 PWRSAV# PWRSAV# PWRSAV# PWRSAV# PWRSAV# GPIOH7 PWRSAV# PWRSAV# PWRSAV# 60 PWREN # PWREN# PWREN# PWREN# PWREN# PWREN# PWREN# PWREN# PWREN# PWREN# 36 SUSPEND # SUSPEND# SUSPEND# SUSPEND# SUSPEND# SUSPEND# SUSPEND# SUSPEND# SUSPEND# SUSPEND# 63 EECS 62 EECLK 61 EEDATA 3.3 Popisy pinů modulu a signálu Popisy pinů J1 a J2 jsou v následujících dvou tabulkách. Pin konektoru Název Popis J1-1 AC7 FT2232H ACBUS7 pin J1-2 AC6 FT2232H ACBUS6 pin J1-3 AC5 FT2232H ACBUS5 pin J1-4 AC4 FT2232H ACBUS4 pin J1-5 AC3 FT2232H ACBUS3 pin J1-6 AC2 FT2232H ACBUS2 pin J1-7 AC1 FT2232H ACBUS1 pin J1-8 AC0 FT2232H ACBUS0 pin J1-9 AD7 FT2232H ADBUS7 pin J1-10 AD6 FT2232H ADBUS6 pin J1-11 AD5 FT2232H ADBUS5 pin J1-12 AD4 FT2232H ADBUS4 pin J1-13 AD3 FT2232H ADBUS3 pin J1-14 AD2 FT2232H ADBUS2 pin J1-15 AD1 FT2232H ADBUS1 pin J1-16 AD0 FT2232H ADBUS0 pin J1-17 SUSPEND# FT2232H SUSPEND# pin J1-18 GND Uzemnění Konfigurace paměťového rozhraní

5 J1-19 PWRN# FT2232H PWRN# pin J1-20 RESET# FT2232H RESET# pin J1-21 PAMBER4 USB hub downstream port 4 LED Overcurrent indicator signal pin J1-22 PGREEN4 USB hub downstream port 4 LED Traffic indicator signal pin J1-23 DP4 USB hub downstream port 4 D+ signal pin J1-24 DM4 USB hub downstream port 4 D- signal pin Pin konektoru Název Popis J2-1 BD0 FT2232H BDBUS0 pin J2-2 BD1 FT2232H BDBUS1 pin J2-3 BD2 FT2232H BDBUS2 pin J2-4 BD3 FT2232H BDBUS3 pin J2-5 BD4 FT2232H BDBUS4 pin J2-6 BD5 FT2232H BDBUS5 pin J2-7 BD6 FT2232H BDBUS6 pin J2-8 BD7 FT2232H BDBUS7 pin J2-9 BC0 FT2232H BCBUS0 pin J2-10 BC1 FT2232H BCBUS1 pin J2-11 BC2 FT2232H BCBUS2 pin J2-12 BC3 FT2232H BCBUS3 pin J2-13 BC4 FT2232H BCBUS4 pin J2-14 BC5 FT2232H BCBUS5 pin J2-15 BC6 FT2232H BCBUS6 pin J2-16 BC7 FT2232H BCBUS7 pin J2-17 DATA FT2232H SUSPEND# pin J2-18 GND Uzemnění J2-19 CLK FT2232H EECLK pin J2-20 VCCSW Přepínací zdroj napájení z VBUS J2-21 CS FT2232H EECS pin J2-22 VCC3V3 3.3VDC generovaný z VCC (výstup) J2-23 VBUS USB +5V VBUS napájecí pin (výstup) upstream USB portu J2-24 VCC5V +5V napájecí pin. Ve většině případů je pin FT2232H přímo připojen k souvisejícímu pinu na J1 nebo J2. Na FT2232H Hub-I/O je také několik LED pro indikaci stavu napájení a USB hub port. Detaily funkcí LED jsou popsány v následující tabulce. LED Barva Funkce POWER Žlutá Aktivní napájení do downstream USB portů PORT1 Červená Příliš vysoký proud na downstream USB port 1 PORT1 Zelená Výpočet proud na downstream USB port 1 PORT2 Zelená Výpočet proud na downstream USB port 2 PORT2 Červená Příliš vysoký proud na downstream USB port 2

6 4. Průvodce napájením Když je RPi HUB modul připojen k desce Raspberry Pi, musí být napájen externím+5v napájením. Deska Raspberry Pi může být napájena připojením P1-02 headeru k J2-24 na RPi HUB modulu. V současné době Raspberry-Pi používá pojistku 140mA na napájecí lince k USB konektoru. Tato pojistka neumožňuje postačující proud k napájením RPi HUB modulu z tohoto USB konektoru. Konfigurace napájené pomocí USB Bus může být použita s jinými host zařízeními, např. PC nebo laptopy. Abyste umožnili externí napájení, dejte jumper JP1 a JP2 na pozici SELF, piny 2 a 3 zkratované u obou jumperů. Maximální celkový proud spotřebovávaný externími USB zařízeními na downstream portu 1 a 2 je 1A. Pokud celkový proud přesáhne 1A, pojistka na RPi HUB modulu odpojí napájení k USB downstream portům. Pokud toto nastane, pak LED PORT1 a PORT2 na modulu se rozsvítí červeně, aby indikovaly stav příliš vysokého proudu. Při napájení z USB je odhadovaný proud spotřebovaný obvody na modulu mezi 100 a 300mA v závislosti na použití. Uživatel by měl zajistit, že host zařízení zvládá napájet tímto proudem pomocí USB. 5. Mechanické detaily Mechanické detaily RPi HUB modulu jsou níže: Všechny rozměry jsou v milimetrech. Headery J1 a J2 jsou upevněny na vrchu DPS a celková výška je 10.8mm a tělem, které odhaluje 5.3mm pinů. Piny mají 0,16 cm².

7 6. Schématický diagram

8 Dodatek A - EEPROM konfigurace FT2232H RPi HUB module využívá EEPROM, který obsahuje USB konfigurační řetězce pro FT2232H. Když je RPi HUB modul zapojen do PC, je proveden reset USB a PC přečte tyto řetězce. Základní hodnoty uložené do EEPROM jsou definovány v následující tabulce. Parametr Hodnota Poznámka USB Vendor ID (VID) 0403h FTDI základní VID (hex) USB Product UD (PID) 6010h FTDI základní PID (hex) Umožněno sériové číslo? Ano Sériové číslo Viz poznámka Unikátní sériové číslo je generováno a programováno do EEPROM během finálního testu Stahovací I/O piny v USB zastaveny Název výrobce Popis výrobku Max. napájecí proud sběrnice Napájení Typ zařízení Znemožněno FTDI FT2232H RPi HUB Module 90mA Napájeno sběrnicí FT2232 Umožněním této volby při vypnutí napájení stáhnete zařízení na UART rozhraní (PWREN# je high) Verze USB 0200 Pošle popis USB 2.0 do host zařízení. Dálkové probuzení Umožněno Low RI# probudí USB host kontrolér z pozastavení. Vysoký proud I/O Umožněno Umožní vysoký drive level na I/O pinech. Načtení VCP ovládače Umožněno Zařízení načte rozhraní VCP ovladače pro zařízení. EEPROM pro FT2232H čip na RPi HUB modulu lze přeprogramovat přes USB pomocí programu FT_Prog. FT_Prog lze stíhnout ze stránky Uživatelé, kteří nemají vlastní USB Vendor ID, ale chtěli by mít unikátní Product ID ve svém návrhu mohou použít FTDI pro unikátní PID. Kontaktujte podporu FTDI pro tuto službu. GM electronic spol. s r.o.