یکی از دلایل وقفه زیاد در به‌روز‌رسانی وبلاگ، مشکلات اعصاب خوردکن در کار با وردپرس است. ادیتور برنامه معمولا کد‌های مرا بعد از جابه‌جایی عکس‌های داخل متن کاملا پاک می‌کند. علاوه بر این سایت مدت‌ها در IE مشکل داشت! البته ناگفته نماند که من خیلی HTML و CSS بلد نیستم و این یکی از دلایل مشکلات کار کردن من با وردپرس است. خوب حالا از دلایل ماسمالی کردن تنبلی می‌گذریم.

مدت‌ها قبل مدار مبدل USB به سریال را با تراشه FT232 درست کرده بودم که به خوبی هم کار می‌کند. بعد از مدتی تصمیم گرفتم که با تراشه FT245 هم کار کنم. این تراشه مبدل USB به موازی است (البته نه پورت موازی/پرینتری که در کامپیوتر‌های شخصی وجود دارد) که یک IO با پهنای ۸ بیت فراهم می‌کند. علاوه بر این از اینترفیس ساده ۴ بیتی برای Hand-shaking استفاده می‌کند. این ۴ بیت به این صورت است (علامت # به معنی active-low بودن سیگنال است):

RXF# دیتا در خروجی FIFO برای خواند آماده است.
RD# خواندن از FIFO با لبه پایین رونده این سیگنال.
TXE# نشان دهنده آماده بودن FIFO برای نوشتن در آن است.
WR نوشتن در FIFO با لبه بالا رونده این سیگنال.

البته روش خیلی ساده‌تری نیز برای کار با این تراشه وجود دارد که در ادامه به آن اشاره می‌کنم.

این تراشه مدت‌های در قفسه قطعات من خاک می‌خورد تا آنکه چندین ماه گذشته قطعات جانبی مورد نیاز برای ساخت مدار FT245 را از جمهوری تهیه کردم. بعد از مدتی متوجه شدم یکی از قطعات را فروشنده اشتباه داده است که همین نکته باعث شد دوباره ساخت مدار یک ماه عقب بیفتد. به هر حال حدود سه هفته قبل شماتیک و بورد مدار تکمیل شد. برای ساخت بورد از روش نور‌دهی و لامینت استفاده کردم. علت استفاده از این روش نیز، نازک بودن خطوط بورد به علت محدودیت اندازه بورد است.

درباره مدار:

تغذیه تراشه‌ FT245BM را می‌توان به اشکال مختلفی پیکربندی کرد. سازنده تراشه (FTDI) شماتیک روش‌های مختلف را در این فایل و در اینجا قرار داده است. تفاوت عمده این مدار‌ها در تغذیه چیپ و IOهای آنها است.
ولتاژ IOهای تعداد زیادی از چیپ‌ها نمی‌تواند 5v باشد و به عبارت بهتر 5v-tolerant نیستند. به همین دلیل من مداری را انتخاب کردم که در آن رگولاتور ۳.۳ ولتی قرار دارد و IOهای تراشه FT245 از این ولتاژ استفاده می‌کنند.
شماتیک برنامه را با gschem کشیدم، و چون سیمبول FT245BM رو پیدا نکردم، سیمبول FT245BM را با برنامه djboxsym طراحی کردم (سعی کردم تا حد ممکن شکل سیمبول مانند سیمبول داخل شماتیک FTDI باشد). شما می‌توانید djboxsym را به صورت آنلاین هم در اینجا آزمایش کنید.

شماتیک مدار FT245

درباره بورد:

برای استفاده راحت‌تر از بورد، بورد را به صورتی طراحی کردم که بتوانم از آن در بردبورد قرار استفاده کنم. چون خودم می‌خواستم برد را در خانه درست کنم، آن را به صورت تک لایه طراحی کردم. به این دو دلیل تمام قطعات را از نوع SMD انتخاب کردم. البته به شخصه هم علاقه فراوانی به SMD دارم. برای ساده‌تر شدن مدار هم، تراشه E2PROM را از مدار حذف شده است. بورد را با برنامه PCB طراحی کردم. کشیدن بورد خیلی پر زحمت بود و دو روز وقت گرفت، ولی نتیجه کار به نظرم به نسبت راضی کننده است.

بورد FT245BL

تصویر از دو طرف بورد ساخته شده

عملکرد و برنامه (درایور):

در استفاده از این برد دقت کنید، بعضی از قسمت‌های برد باید کمی ترمیم شود.

همان طور که در بالا هم اشاره کردم، استفاده از روش ۴ بیتی برای صحبت کردن با چیپ کمی سخت است (ولی روشی اصولی و سریع‌ است). روش دیگری که برای کار با تراشه وجود دارد، مد Bitbang است (تراشه FT232 نیز دقیقا همین مد را دارد). به عبارت ساده در این مد می‌توان وضعیت IO ها را به صورت یک عدد ۸ بیتی خواند و یا یک عدد ۸ بیتی در آن نوشت. کار با این مد خیلی ساده و روتین است، من مدار ساخت شده را در این مد تست کرده‌ام ولی هنوز مد ۴ بیتی را تست نکرده‌ام.
برای درایور نیز خوشبختانه در لینوکس کتابخانه libftdi وجود دارد، این کتابخانه برای کار با چیپ‌های FTDI درست شده است،‌ و کار با این چیپ را خیلی ساده می‌کند. (دوستانی که از لینوکس‌های Debian-based استفاده می‌کنند، باید پکیج libftdi-dev و libftdi را نصب کنند).
کتابخانه libftdi-dev تعدادی مثال دارد که می‌توانید با مطالعه آنها به راحتی عملکرد کتابخانه را یاد بگیرید (در ابونتو این مثال‌ها در /usr/share/doc/libftdi-dev/examples قرار گرفته است). من یکی از این مثال‌ها را به صورتی تغییر داده‌ام که ۱ بیت در خروجی به سمت چپ شیف پیدا کند (مدار بر روی بردبورد به ۸ دیود نورانی متصل شده است).
توضیحات کد:
قسمت ابتدای کد راه‌اندازی کتابخانه (ftdi_init) ، در مرحله بعدی باز کردن یک ارتباط با (ftdi_usb_open ) چیپ و در انتها بررسی اینکه آیا USB پیدا شده است یا نه.

struct ftdi_context ftdic;
int f,i;
ftdi_init(&ftdic);
f = ftdi_usb_open(&ftdic, 0x0403, 0x6001);
if(f < 0 && f != -5) {
	fprintf(stderr, "unable to open ftdi device: %d (%s)\n",\
			 f, ftdi_get_error_string(&ftdic));
	exit(-1);
}

مرحله بعدی پیکربندی تراشه در مد bitbang است. تابع ftdi_enable_bitbang پارامتری برای مشخص کردن جهت بیت‌های IO دارد. در مثال ما هر ۸ بیت خروجی هستند به همین دلیل مقدار این پارامتر 0xFF است.

ftdi_enable_bitbang(&ftdic, 0xFF);

برای نوشتن در تراشه در مد bitbang باید از تابع ftdi_write_data استفاده کرد. برای خواند در مد bitbang هم باید از تابع ftdi_read_pins استفاده کرد.

buf[0] = (buf[0]==0x80)?0x01:buf[0]<<1;
f = ftdi_write_data(&ftdic, buf, 1);
if(f < 0) {
	fprintf(stderr,"write failed for 0x%x, error %d (%s)\n",\
			buf[0],f, ftdi_get_error_string(&ftdic));
}

در انتهای کار هم باید مد bitbang را غیر فعال نمود و همچنین ارتباط با USB را خاتمه داد.

ftdi_disable_bitbang(&ftdic);
ftdi_usb_close(&ftdic);
ftdi_deinit(&ftdic);

کد کامل برنامه ledshift.c را از اینجا دریافت کنید. و برای کامپایل کردن آن به این صورت عمل کنید:

gcc ledshift.c -o ledshift -l ftdi
همان طور که اشاره کردم، برای تست مدار، بورد را بر روی بردبورد به ۸ عدد دیود نورانی (و مقاومت ۲۲۰ اهم) متصل کردم، که بتوانم درایور را تست کنم.

آزمایش بورد بر روی بردبورد به همراه دیودنورانی

فایل‌های ضمیمه:

(+) مدار اصلی (از سایت FTDI) که این مدار از روی آن طراحی شده است به فرمت پی‌دی‌اف. (و به فرمت پی‌ان‌جی در اینجا)
(+) فایل فشرده شامل فایل‌های طراحی شماتیک و بورد، برنامه درایور و همچنین پی‌دی‌اف‌های تولید شده.
(+) سورس کد درایور (ledkey.c)
(+) کد ورودی برنامه djboxsym برای درست کردن سیمبول تراشه FT245