admin / 06.02.2018

UART-USB на FT232RL — Меандр — занимательная электроника

«Antananarivo» — перевод на русский

  • одночиповый переходник из USB в асинхронный последовательный интерфейс передачи данных (UART);

  • протокол USB полностью реализован в микросхеме; интерфейс UART поддерживает режимы передачи 7 и 8 бит данных, 1 и 2 стоповых бита, различные режимы контроля четности;

  • поддержка управления потоком данных программного X-On / X-Off и аппаратного;

  • скорости передачи от 300 бод до 3 мегабод для RS422 / RS485 / TTL и от 300 бод до 1 мегабод для RS-232;

  • бесплатные VCP (виртуальный COM-порт) и D2XX (DLL) драйвера для разработчиков;

  • новая возможность — встроенный уникальный идентификационный номер (FTDIChip-ID™) — может быть использован для создания ключа защиты;

  • новые настраиваемые выводы CBUS;

  • возможность вывода состояния приема/передачи на внешние светодиоды;

  • возможность подачи тактового сигнала на внешние микросхемы, контроллеры, ПЛИС, частоты 6, 12, 24 и 48 МГц;

  • буферы FIFO на прием и передачу для высокоскоростной передачи данных;

  • настраиваемый timeout для приемного буфера;

  • улучшенный режим bit bang — выводы CBUS могут служить для формирования стробов чтения и записи;

  • встроенная энергонезависимая память EEPROM объемом 1024 байт;

  • микросхема поставляется с уникальным идентификационным номером, который программируется на фабрике в процессе изготовления кристаллов и доступен для чтения по шине USB;

  • поддержка режимов питания от шины, от шины с большим потреблением и от внешнего источника;

  • встроенный стабилизатор на 3.3 В с нагрузочной способностью до 50 мА;

  • встроенный преобразователь для напряжений внешних сигналов на выводах UART и CBUS от 1.8 до 5 вольт;

  • настоящая поддержка уровней 5В / 3.3В / 2.8В / 1.8В CMOS на выходе и TTL на входе выводов;

  • высокая нагрузочная способность выходов;

  • встроенная цепь сброса по питанию;

  • встроенный генератор — не нужно внешних;

  • встроенный фильтр питания — не нужен внешний RC фильтр;

  • возможность инверсии сигнала UART;

  • работа микросхемы при напряжении питания от 3.3 до 5.25 вольт;

  • низкое потребление, режим энергосбережения;

  • совместимость с хост контроллерами UHCI / OHCI / EHCI; совместимость с USB 2.0 Full Speed; расширенный рабочий температурный диапазон: от -40°С до +85°С (промышленный);

  • исполнение RoHS-совместимое в корпусах 28 SSOP и QFN-32.

  • Микросхемы FT232RL поставляются с запрограммированной EEPROM, нет необходимости программировать EEPROM для начала работы.

    Более подробные параметры микросхемы FT232RL и схемы её включения вы можете изучить, скачав файл документации ниже (на английском языке).

  • ZEPTOBARS

    FTDI FT232RL: оригинал и китайская подделка

    Уже некоторое время при покупке FTDI FT232RL у непроверенных поставщиков есть хороший шанс получить странно глючащую микросхему, которая на драйверах новее 2.08.14 — передает только нули. К нам попала пара микросхем — одна оригинальная, и одна «глючащая» и мы решили проверить, отличаются ли они. На фотографии — слева работает отлично, справа — глючит. Можно заметить отличие в маркировке — в рабочей микросхеме она выгравирована лазером, в нерабочей — напечатана (впрочем, это не универсальное правило, бывает и наоборот).

    Оригинальная FT232RL


    После травления металлизации:

    Можно посмотреть подробнее на отдельные элементы, ряды стандартных ячеек из который автосинтезирована логика:

    EEPROM:

    Статическая память:

    Китайский клон FT232RL

    А микросхема-то совершенно другая! Сразу можно обратить внимание, что контактных площадок гораздо больше, чем нужно. На краю можно заметить надпись «SR1107 2011-12 SUPEREAL»

    После травления металлизации:

    Снова подробнее отдельные части, стандартные ячейки:

    В другой части микросхемы стандартные ячейки были существенно другими. Не часто такое встретить можно — микросхему собирали из больших «кусков», которые были доступны только в виде топологии:

    Первый тип статической памяти:

    Второй тип статической памяти:

    И наконец, ROM — он программировался на уровне поликремния при производстве микросхемы, так что мы непосредственно можем видеть записанные данные:

    Сравнение чипов

    Чип Размер кристалла Технология Площадь бита SRAM
    FTDI FT232RL 3288×3209µm 600-800nm 123µm2
    Fake FT232RL 3489×3480µm 500nm 68µm2 и 132µm2

    Несмотря на то, что технология производства сравнима, плотность логики в оригинальной FTDI FT232RL существенно меньше — видимо из-за меньшего количества металлов.

    Резюме

    Китайцы в данном случае не просто сделали «фейк», а взяли готовый программируемый маской при производстве микроконтроллер (так нужно менять только одну маску — это намного дешевле и объясняет лишние контакты на кристалле) и заказали изготовление партии этих микросхем на заводе. Полученная микросхема отлично работала, пока FTDI не выпустила обновление драйверов dfdf, которые смогли отличить оригинал от клона через USB (на более новых драйверах — клон передает только нули). Если сейчас ставить драйвера версии 2.08.14 или ранее — клон также работает. Предусмотреть все возможные в будущем проверки без полного восстановления электрической схемы оригинала практически невозможно — и эта предусмотрительность спасла FTDI.

    Какой экономический смысл делать программную «копию» известной микросхемы, а не выпускать под своим именем? Не требуется покупка USB VID, подписи драйверов в Microsoft, не нужны затраты на рекламу. Копию будут использовать во многочисленных крупносерийных продуктах. С новой микросхемой — потребовалась бы разработка конечных продуктов с нуля — рост продаж начался бы только через 2-3 года. Себестоимость же производства микросхем — 10-15 центов как в случае оригинала, так и китайского варианта. Производитель также мог бы снижать стоимость — но не делает этого, они зарабатывают свою заслуженную прибыль.

    Отсюда мораль — чем дальше, тем более внимательно нужно относится к поставщикам микросхем, и дешевые микросхемы от неизвестных китайских поставщиков могут выйти боком и гарантировать долгие часы увлекательной отладки.

    .

    FILED UNDER : IT

    Submit a Comment

    Must be required * marked fields.

    :*
    :*