Usare l'USB: l'integrato FT2232H

Anni fa era abbastanza facile progettare hardware da collegare al PC. Su questo sito trovate per esempio alcuni tutorial che spiegano come usare la porta parallela oppure l'interfaccia seriale RS-232 per questo scopo. A volte però un PC moderno non possiede più tali interfacce, oramai definite legacy cioè eredità del passato. Su un portatile questa è la regola...

La soluzione è utilizzare lo standard USB (Universal Serial Bus) ma non è una cosa semplice se non si dispone dell'hardware adatto e, soprattutto, non si sa da che parte cominciare.

Due schede FT2232H-Brick

Questa breve guida illustra come iniziare ad usare l'integrato FT2232H prodotto dalla FTDI. Le caratteristiche dettagliate le potete trovare sul sito del produttore:

Interfaccia USB 2.0 a 480Mbit/s
Diverse modalità di collegamento verso dispositivi elettronici: I2C, SPI, vari bus paralleli e seriali sincroni e asincroni, anche proprietari
Compatibilità con diversi sistemi operativi: di seguito trovate qualche esempio con Linux e Windows ma l'elenco presente sul sito FTDI sembra piuttosto lungo

Purtroppo l'integrato è disponibile solo in contenitori a montaggio superficiale a 64 pin (LQFP oppure LQFN) e richiede circuiti stampati multistrato e comunque non è banale gestire il segnale a mezzo GHz di USB 2.0. Questo rende di fatto necessario acquistare una scheda specifica. Una coppia di modelli di tali schede è visibile nella fotografia ma altre con simile configurazione sono disponibili direttamente presso FTDI o i rivenditori dei componenti su internet. Il costo è di poche decine di euro.

Qualche nota relativa a FT2232H-Brick

La scheda usata per le prove è una FT2232H-Brick, prodotta da una ditta italiana con sede a Torino. Qualche osservazione ricavabile dalla documentazione e dall'esperienza:

FT2232H-Brick può essere alimentata a 5 V attraverso un connettore esterno, collegato al regolatore già saldato sulla scheda: in teoria può essere utilizzata anche una tensione maggiore
Si consiglia di alimentare la scheda attraverso il connettore USB inserendo il jumper 1-2 nel connettore J1; se vi serve una tensione da 5V sul connettore a 40 pin(pochi mA!) potete inserire anche un secondo jumper in posizione 5-6
Il jumper J2 permette l'alimentazione dell'integrato FT2232H attraverso il regolatore interno (vivamente consigliato, jumper in posizione 1-2) oppure attraverso una tensione esterna, dal connettore a 40 poli (+3V3EXT). Se è presente anche il jumper 5-6 la tensione del regolatore è connessa al connettore esterno e può servire per alimentare dispositivi esterni (pochi mA!)
Il connettore a 40 pin è disponibile orizzontale oppure verticale, come si può vedere nella fotografia: se usate connettori polarizzati prestare attenzione al fatto che quello orizzontale è montato "al contrario"
Il jumper J3 permette il collegamento diretto tra i pin SPID e SPIQ, utile nel caso di collegamenti I2C. Per evitare cortocircuiti è presente una resistenza che potrebbe però dare problemi nel caso di collegamenti ad alta velocità (da verificare...).