FT2232H, USB 2.0 high speed bağlantı kullanan ve iki bağımsız kanal sunan çok amaçlı bir USB arayüz entegresidir. Bu tip kartlar UART, FIFO ve MPSSE tabanlı denemelerde kullanılabildiği için özellikle haberleşme testleri, özel arayüz geliştirme çalışmaları, EEPROM konfigürasyonu ve PC bağlantılı laboratuvar düzeneklerinde işe yarar.
Not: Kaynak başlıkta 10 MHz ifadesi geçse de şemadaki kristal bölümü 12 MHz olarak çizilmiştir. Bu nedenle devre teknik olarak 12 MHz kristalli FT2232H geliştirme devresi olarak değerlendirilmelidir.
Not: Üst soldaki 5V ile 3.3V arasındaki LDO regülatörün tam parça kodu görselde net seçilemediği için burada model adı uydurulmamış, yalnızca işlevi üzerinden açıklama yapılmıştır.
Şemadaki ana yapı
İçerik
Devre, X1 USB girişinden aldığı 5V beslemeyi önce harici 3.3V regülatör kademesinde düşürür.
Bu 3.3V hat FT2232H entegresinin VCCIO, VPHY, VPLL ve VREGIN beslemelerinde kullanılır.
Entegre içindeki regülatör ise VREGOUT hattı üzerinden çekirdek tarafın ihtiyaç duyduğu 1.8V bölümü besler.
Böylece USB tarafından gelen 5V, doğrudan hassas çekirdek kısmına uygulanmaz.
IC1 FT2232H’nin USB veri hatları X1 konnektöründen gelen DM ve DP uçlarına bağlanmıştır.
Saat bölümü Y1 12 MHz kristal ve iki adet yük kondansatörü ile kurulmuştur.
REF ucundaki R1 12k direnç de bu yapının önemli parçalarındandır.
IC2 93C46 EEPROM, FT2232H’nin açılış yapılandırmasını ve tanımlama tarafını esnek hale getirmek için kullanılır.
Bu bölüm özellikle farklı USB kimliği, çalışma modu veya özel ürün tanımı gibi ihtiyaçlarda önem kazanır.
Bu mantığa yakın başka uygulamalar görmek isteyenler için EEPROM kopyalayıcı içeriği de faydalı olabilir.
Pin çıkışları ve geliştirme kolaylığı
Şemada ADBUS0-7, ACBUS0-7, BDBUS0-7 ve BCBUS0-7 hatlarının ayrı başlıklara çıkarıldığı görülüyor.
Bu yaklaşım kartı yalnızca sabit bir dönüştürücü devre olmaktan çıkarıp doğrudan test kartına dönüştürür.
Özellikle JTAG, SPI, I2C veya özel senkron protokoller denenirken kanal uçlarının dışarı alınmış olması ciddi kolaylık sağlar.
Benzer kullanım mantığını görmek için USB CPLD/FPGA programlayıcı içeriği de incelenebilir.
Başlıca devre elemanları ve görevleri
| Bölüm | Şemadaki elemanlar | Görev |
|---|---|---|
| USB giriş | X1, DM, DP | PC ile veri ve 5V besleme bağlantısını sağlar. |
| 3.3V besleme | LDO regülatör, C1, C2 | USB’den gelen 5V’u FT2232H için uygun 3.3V seviyesine düşürür. |
| Filtreleme | L1, L2, C3, C4, C5, C6 | VPHY ve VPLL gibi hassas hatlarda besleme gürültüsünü azaltmaya yardımcı olur. |
| Çekirdek besleme | VREGIN, VREGOUT, VCORE, C8, C9 | Entegrenin 1.8V çekirdek kısmının kararlı çalışmasını destekler. |
| Saat devresi | Y1 12MHz, C13, C15, R1 12k | FT2232H için gerekli referans saat yapısını oluşturur. |
| EEPROM arayüzü | IC2 93C46, EECS, EECLK, EEDATA | Konfigürasyon ve tanımlama bilgilerinin saklanmasını sağlar. |
| Çıkış başlıkları | JP3, JP5, JP6, JP7 | İki kanalın veri ve kontrol pinlerini dış devrelere ulaştırır. |
Dikkat edilmesi gereken noktalar
- Giriş beslemesi 5V olsa da FT2232H tarafındaki lojik besleme 3.3V düzenine göre ele alınmalıdır.
- 93C46 EEPROM kullanılacaksa besleme seviyesi ve organizasyon yapısı FT2232H konfigürasyonuna uygun seçilmelidir.
- Kristal tarafında 10 MHz değil, şemaya uygun olarak 12 MHz esas alınmalıdır.
- USB high speed çalışan kartlarda kısa hatlar, iyi topraklama ve yerleşimi doğru bypass kondansatörleri önemlidir.
Bu devre hangi çalışmalarda kullanılabilir?
- USB-UART ve USB-FIFO testleri
- JTAG, SPI ve I2C tabanlı MPSSE uygulamaları
- Özel test fikstürleri ve PC bağlantılı laboratuvar kartları
- EEPROM üzerinden tanımlama bilgisi özelleştirilmiş USB cihazları
Şema ve PCB çizimi tarafına ilgi duyanlar için profesyonel Eagle CAD tasarımları sayfası da çizim yaklaşımı açısından yararlı olabilir.
Bu çalışma, FT2232H tabanlı pratik bir USB test ve geliştirme kartı örneğidir.
Devrenin öne çıkan tarafları 5V’tan 3.3V’a düşürülen besleme yapısı, entegre içi 1.8V çekirdek hattı, 12 MHz kristal ile oluşturulan saat bölümü ve 93C46 EEPROM üzerinden sağlanan konfigürasyon esnekliğidir.
Kaynak içerikteki zayıf kalan noktalar bu şekilde tamamlandığında devre, haberleşme ve arayüz denemeleri için daha anlaşılır ve yayınlanabilir hale gelir.
