玩转 Xilinx 下载器(二)—— 用 FT232H 开发板自制下载器
摘要:本文介绍了如何利用FT232H芯片自制下载器。文章详细讲解了驱动安装、EEPROM配置的完美方案——使用老吴魔改的FT_Prog_Pro软件刷写Xilinx下载器固件,并提供了连机测试方法。老吴还展示了自己设计的扩展板,可将开发板IO引出并适配多种JTAG接口,支持2.0mm和2.54mm间距的JTAG插座转换。最后指出了当前方案的不足,计划后续改进扩展板设计并增加外壳。
FT232H 开发板
上篇文章说到市面上的便宜下载器多数使用FT232H 这颗芯片实现的,这篇文章就介绍一下怎么用 FT232H 自制一个下载器,为了方便直接从淘宝上淘一块现成的 FT232H 开发板,长这样:


这个是山寨版,原版是由 Adafruit 公司开发,如图


原版贵不少,淘宝售价110,山寨版便宜实惠,价格30+,不到原版的1/3,功能上是一样的,不差钱的可以直接买原版。原版有两个版本,旧版没有3V引脚,也没有I2C连接拨码开关,新版有所改进更方便使用,注意一下,一定要买新版本,还好山寨版都是新版本。
芯片官方资料从这里下载
https://ftdichip.com/products/ft232hq/
开发板的官方资料从这里下载
https://www.adafruit.com/product/2264
安装驱动
如果你是 Xilinx 芯片用户,以前用过 Digilent 方案的下载器,大概率以前装过驱动了,没装过也没关系,按下边步骤安装,Xilinx Vivado 安装目录下找到 install_digilent.exe,执行。
C:\Xilinx\Vivado\2018.3\data\xicom\cable_drivers(nt64\digilent>install_digilent.exe

一路 Next 下去即可
配置 EEPROM
开发板买回来不能直接当下载器使用,需要配置一下 EEPROM,也有人叫刷固件,网上不多种方式,不过都不太完美。老吴推荐一个完美的方案,那就是老吴魔改的 FT_Prog_Pro 软件,基于 FTDI 官方 FT_Prog 修改,增加了用户区数据的保存与修改,可以完美的刷 Xilinx 下载器 EEPROM。
软件下载方式,点击公众号菜单 软件 –> FT Prog Pro,会返回软件下载链接。

下载后目录中有这些文件

打开 FT_Pro_Pro.exe 软件,如下图,如果打不开,请先安装 FTDI 官方软件 FT_Prog,目录里有包含,工具使用上和官方 FT_Prog 没有区别。

把开发板插入电脑,默认是串口模式,会识别到一个串口,工具上点击放大镜或者菜单 DEVICES -> Scan and Parse,会找到时一个设备,可以看到 EEPROM 内容为全FF,也就是EEPROM为空。

菜单 FILE -> Open Template,弹出文件选择对话框选择上边下载目录中的 smt2_ft232h.xml 文件,这个就是 SMT2 下载器的一个配置文件模板示例

右击设备结点 Device: 0[LocID: 0xXX],Apply Template -> Template: smt2_ft232h.xml

可以看到 User Area 页面有数据,这个页面就是 FT_Prog_Pro 增加的,官方原版 FT_Prog 是没有这个页面的,用户区的数据意义这里就不解释了,这个数据在 Xilinx 工具里会解析用到。

点击菜单 DEVICES -> Program ,弹出对话框继续点击 Program 按钮,状态栏提示编程成功,OK,固件刷好了。

当然,也可以随时修改下载器 ID 号,也即串号,如下图,不仅开发板可以这样干,任何 FT232H 方案的下载器都可以使用本软件进行修改配置,需要注意的是,目前只对 FT232H 做了支持,FT2232H 以及 FT4232H 还不支持,手里暂时没有这两颗芯片的方案。

OK,大功告成!自制下载器做好了,后边进行连机测试,看看效果如何。至于如何把开发板再配置回 UART 模式,下篇文章再详细介绍。
连机测试
I2C Mode 拨码开关拨到 off,开发板插到扩展板上,连接对应的JTAG排线,需要注意,JTAG IO 电平为3.3V。
正点原子 ZU2EG 开发板,JTAG 2.0mm 2*5 Pin 成功连接


创龙 XC7Z045 开发板,JTAG 2.0mm 2*7 Pin 成功连接


扩展板

上图中扩展板是老吴自己做的,来回插线比较麻烦,做了个扩展板,把 JTAG 插座扩出来,方便和各种板子连接,当然,不使用扩展板可以直接用杜邦线来连接板子,IO对应关系
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D0 -> TCK
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D1 -> TDI
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D2 -> TDO
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D3 -> TMS
扩展板也能配合其它下载器当作 Xilinx JTAG 接口转接板使用,比如 2.54 转 2.0,14 Pin 转 10 Pin。
扩展板功能:
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开发板所有 IO 引出来扩展板
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JTAG 2.54mm 2*7 14Pin 插槽
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JTAG 2.54mm 2*5 10Pin 插槽
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JTAG 2.54mm 1*8 8Pin 插针
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JTAG 2.0mm 2*7 14Pin 插槽
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JTAG 2.0mm 2*5 10Pin 插槽
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UART IO 丝印
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VREF 指示灯
这次测试打了10块扩展板,还剩几块,有需要的朋友后台留言
方案不足
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扩展板不够紧凑
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缺少USB侧电源指示灯
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没有外接电平转换芯片,只能与 3.3V JTAG IO 的板子相连
后边有机会再对扩展板进行一次改良,再做个亚克力壳子,以后成为嵌入式工具箱中的重要成员。
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