什么是FTDI芯片和电缆？有哪些应用和特点？

FTDI芯片是目前最流行的USB转TTL芯片之一，它们用于通过USB电缆将Arduino等设备与笔记本电脑连接起来。简而言之，FTDI芯片可以非常轻松地将USB信号转换为微控制器可以理解的UART信号。

但是，FTDI芯片是如何工作的呢？信号如何从USB转换为UART？本文将为大家详细的进行介绍。

什么是FTDI？

FTDI全称是Future Technology Devices International，是一家半导体设备公司，成立于1992年3月13 日。这家位于苏格兰的公司专门从事通用串行总线 (USB) 技术。除了USB技术，FTDI还涉及到专用集成电路（AISC）的设计。FTDI也被认为是从Computer Design Concepts Ltd. 出现的。

FTDI主要专注于USB技术，USB转TTL接口是他们最受欢迎的产品，这些可作为电缆和模块（如芯片）使用。这些产品被广泛用作Arduino、ESP-01s等微控制器开发板的接口，因为它们需要USB接口。

FTDI接口是将具有TTL电平接口的设备连接到USB的最简单的解决方案，因为它不需要提前安装任何额外的软件。因此，它们充当简单的即插即用设备，非常方便。FTDI接口的主要应用是一般的TTL串行通信。

什么是FTDI芯片？

我们可以将FTDI芯片定义为FTDI模块和电缆的大脑。一旦接收到输入信号并将其转换为适当的通道，FTDI芯片就会运行模块中的接口程序。

FTDI芯片多见于USB适配器中的RS232和并行先进先出 (FIFO) 硬件接口的连接。USB-2-COM是FTDI芯片的另一个重要应用。这些芯片可根据其应用提供各种不同的配置。FTDI芯片的其它一些流行应用包括：

• 手机线：将RS232信号转换为支持USB。
• 服务箱：它是电话和汽车维修中心使用的服务工具，需要通过USB连接到PC。
• 任何需要通过PC连接USB的设备。

有两个简单的设备可以将USB信号转换为串行信号（适用于像Atmega328P 这样的微控制器）：FTDI电缆和FTDI 转换器模块，它们都有一个板载FTDI芯片。

什么是FTDI电缆？

下图显示了支持3.3V逻辑的FTDI电缆。

FTDI电缆是一种流行的接口，用于将通用异步收发器 (UART) 设备连接到 PC。这些电缆属于USB到TTL串行UART转换器电缆的类别，通常与FT232R一起提供。

使用FTDI电缆有什么优势？

由于以下原因，FTDI电缆优于其它转换器，具体如下：

• 使用FTDI电缆不需要额外的安装过程。
• 它们易于处理并可与TTL和USB建立快速连接。
• 它们很容易以更便宜的价格在市场上买到。
• 电缆很硬，因此也可以在硬平台上使用。
• 它支持高速数据传输，因为它适用于高波特率
• 与FTDI电缆的接口可以在任何地方进行，不受时间限制。

• 比较大。
• 很难连接到一个项目。
• 在某些情况下，必须在使用电缆之前安装设备驱动程序。这些驱动程序可在 FTDI 网站上免费获得。

FTDI电缆在哪里使用？

FDTI电缆最重要的用途是为Arduino板启用USB接口。Arduino Pro Mini和Lilypad板是其中的佼佼者。这些板没有内置USB端口，FDTI电缆使它们能够直接使用USB设备。由于FTDI电缆易于适应，因此被用于多种USB相关应用。带有FTDI电缆的USB接口用于：

• 通过计算机和外部设备传输低带宽USB数据。
• PC和USB内的传输和通信。
• 将设备连接到计算机的USB端口。
• PDA和USB之间的数据传输。

FTDI的这些特性被用于下面列出的设备以增加它们的功能：

• USB串口RS232转换器
• 无线调制解调器
• 条形码阅读器
• 智能卡读卡器
• 软件和硬件加密狗
• 抽认卡读写器
• RS232/RS422/RS485转换器

什么是FTDI适配器模块？

简单来说，FTDI适配器模块是一个完整的封装，其中FTDI芯片与连接器、稳压器、Tx/Rx和其他分线点集成在一起。因此该模块属于UART板的范畴，主要用于TTL串口通信。

这是一个一体式封装，在馈送到FTDI芯片之前执行信号转换，如下图所示。从USB接收到的信号因此被转换并馈送到FTDI芯片，从而实现高效的TTL和USB接口。

FTDI适配器模块在哪里使用？

FTDI模块的主要应用是串行通信接口，主要用作USB和串行TTL接口。通过ESP-01s和Arduino等微控制器开发板进行通信是FTDI模块最流行的应用，因为它们没有内置USB接口。

目前市场上有不同格式的FTDI模块，可支持广泛的应用。下面来看看FTDI模块的一些变体及其应用：

• CleO模块：用于开发更简单的人机界面。
• NerO模块：更兼容Arduino UNO。
• FT51A 模块：与8051微控制器兼容。
• SuperSpeed Modules：用于开发FT600、FT601、FT602系列USB3.0 IC。
• 开发模块：支持FTDI USB设备的原型设计和开发，以确保 USB 连接到新产品设计。
• 应用模块：可以很容易地集成到客户要求中。

什么是FTDI驱动程序？

正如上面提到的，FTDI转换器的最大优势之一是它们不需要任何接口过程。但是很少有设备需要将FTDI USB转TTL串行转换器模块注册到他们的系统中。此注册是使用FTDI驱动程序执行的，能够使系统能够将这些转换器可视化为COM端口，这意味着该系统中的应用软件可以像访问COM端口一样访问FTDI转换器模块。

可以通过三种方式下载FTDI驱动程序：

• 可以手动下载。
• 如果已经存在，只需手动更新FTDI驱动程序。
• 在设备管理器中更新驱动程序。

下载FTDI后，将其安装到系统中，就可以轻松访问FTDI USB到TTL串行转换器。

总结

FTDI芯片是一种USB串行转换芯片系列，该芯片系列通过USB接口将串行接口的数据进行传输和转换，具有高速率、稳定性和易用性等优点，在各种消费电子、工业控制、通信设备和计算机周边等领域广泛应用。

FTDI芯片系列包括多种型号，如FT232R、FT2232D、FT4232H等，其中FT232R是最常用的型号。这些芯片都包含了USB接口控制电路、USB接口模拟器、串行接口引擎和EEPROM等模块，使得用户可以方便地将串行接口的设备通过USB接口与计算机进行连接和通信。

FTDI芯片系列的易用性和灵活性，使得它被广泛应用于各种需要串行通信的设备和应用中，如Arduino、FPGA、音频设备、GPS设备、工业控制设备等。