D2XX库对FT232芯片的GPIO引脚进行控制原理_ft232io引脚控制-优快云博客

如何使用D2XX库对FT232芯片的GPIO引脚进行控制。FT232芯片的一些引脚可以用作GPIO，具体取决于芯片型号。

1. 基本准备

1.1 安装D2XX驱动

首先从FTDI官网下载并安装D2XX驱动。

1.2 包含头文件和库

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "ftd2xx.h"

2. GPIO控制示例代码

2.1 基本的GPIO控制程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "ftd2xx.h"

#define MAX_DEVICES 10

int main() {
    FT_HANDLE ftHandle;
    FT_STATUS ftStatus;
    DWORD numDevices;
    DWORD flags;
    DWORD id;
    DWORD type;
    DWORD locId;
    char serial[16];
    char desc[64];
    
    // 1. 获取设备数量
    ftStatus = FT_CreateDeviceInfoList(&numDevices);
    if (ftStatus != FT_OK) {
        printf("Failed to get device list\n");
        return 1;
    }
    
    if (numDevices == 0) {
        printf("No FTDI devices found\n");
        return 1;
    }
    
    printf("Found %lu FTDI device(s)\n", numDevices);
    
    // 2. 打开第一个设备
    ftStatus = FT_Open(0, &ftHandle);
    if (ftStatus != FT_OK) {
        printf("Failed to open device\n");
        return 1;
    }
    
    // 3. 设置比特位模式（GPIO模式）
    // FT232R/H: 模式0x20用于CBUS引脚控制
    // 模式0x01用于异步BitBang模式（ADBUS引脚）
    
    UCHAR mask = 0xFF;  // 所有引脚方向
    UCHAR mode = 0x20;  // CBUS BitBang模式
    
    ftStatus = FT_SetBitMode(ftHandle, mask, mode);
    if (ftStatus != FT_OK) {
        printf("Failed to set bit mode\n");
        FT_Close(ftHandle);
        return 1;
    }
    
    printf("GPIO mode set successfully\n");
    
    // 4. 控制GPIO引脚
    UCHAR data = 0x00;
    
    // 设置所有引脚为高电平
    data = 0x0F;  // CBUS0-3全部高电平
    ftStatus = FT_Write(ftHandle, &data, 1, &numDevices);
    printf("Set all pins HIGH\n");
    Sleep(1000);
    
    // 设置所有引脚为低电平
    data = 0x00;
    ftStatus = FT_Write(ftHandle, &data, 1, &numDevices);
    printf("Set all pins LOW\n");
    Sleep(1000);
    
    // 5. 控制单个引脚
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        data = (1 << i);  // 依次设置每个引脚
        ftStatus = FT_Write(ftHandle, &data, 1, &numDevices);
        printf("Set pin CBUS%d HIGH\n", i);
        Sleep(500);
    }
    
    // 6. 读取GPIO状态
    UCHAR pinState;
    ftStatus = FT_GetBitMode(ftHandle, &pinState);
    if (ftStatus == FT_OK) {
        printf("Current pin state: 0x%02X\n", pinState);
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            if (pinState & (1 << i)) {
                printf("  CBUS%d: HIGH\n", i);
            } else {
                printf("  CBUS%d: LOW\n", i);
            }
        }
    }
    
    // 7. 清理
    FT_Close(ftHandle);
    return 0;
}

2.2 高级GPIO控制类（C++）

#include "ftd2xx.h"
#include <string>
#include <vector>

class FT232_GPIO {
private:
    FT_HANDLE ftHandle;
    bool isOpen;
    DWORD deviceIndex;
    
public:
    FT232_GPIO() : isOpen(false), deviceIndex(0) {
        ftHandle = nullptr;
    }
    
    ~FT232_GPIO() {
        if (isOpen) {
            close();
        }
    }
    
    // 打开设备
    bool open(DWORD index = 0) {
        if (isOpen) return true;
        
        deviceIndex = index;
        FT_STATUS status = FT_Open(index, &ftHandle);
        if (status != FT_OK) {
            printf("Failed to open device: %lu\n", status);
            return false;
        }
        
        // 设置比特位模式
        status = FT_SetBitMode(ftHandle, 0x0F, 0x20);  // CBUS BitBang模式
        if (status != FT_OK) {
            printf("Failed to set bit mode: %lu\n", status);
            FT_Close(ftHandle);
            return false;
        }
        
        isOpen = true;
        return true;
    }
    
    // 关闭设备
    void close() {
        if (isOpen) {
            // 将所有引脚设为低电平
            writeAll(0x00);
            FT_Close(ftHandle);
            isOpen = false;
        }
    }
    
    // 设置单个引脚
    bool setPin(int pin, bool state) {
        if (!isOpen || pin < 0 || pin > 3) return false;
        
        UCHAR currentState;
        FT_STATUS status = FT_GetBitMode(ftHandle, &currentState);
        if (status != FT_OK) return false;
        
        if (state) {
            currentState |= (1 << pin);   // 设置高电平
        } else {
            currentState &= ~(1 << pin);  // 设置低电平
        }
        
        DWORD bytesWritten;
        status = FT_Write(ftHandle, &currentState, 1, &bytesWritten);
        return (status == FT_OK);
    }
    
    // 读取单个引脚状态
    bool getPin(int pin) {
        if (!isOpen || pin < 0 || pin > 3) return false;
        
        UCHAR pinState;
        FT_STATUS status = FT_GetBitMode(ftHandle, &pinState);
        if (status != FT_OK) return false;
        
        return (pinState & (1 << pin)) != 0;
    }
    
    // 写入所有引脚
    bool writeAll(UCHAR value) {
        if (!isOpen) return false;
        
        DWORD bytesWritten;
        UCHAR data = value & 0x0F;  // 只保留低4位
        FT_STATUS status = FT_Write(ftHandle, &data, 1, &bytesWritten);
        return (status == FT_OK && bytesWritten == 1);
    }
    
    // 读取所有引脚状态
    UCHAR readAll() {
        if (!isOpen) return 0;
        
        UCHAR pinState;
        FT_STATUS status = FT_GetBitMode(ftHandle, &pinState);
        if (status != FT_OK) return 0;
        
        return pinState & 0x0F;
    }
    
    // 闪烁LED示例
    void blinkLED(int pin, int count, int delayMs) {
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            setPin(pin, true);
            Sleep(delayMs);
            setPin(pin, false);
            Sleep(delayMs);
        }
    }
};

2.3 引脚定义

不同FT232芯片的GPIO引脚：

FT232R:

CBUS0 (GPIO0)
CBUS1 (GPIO1)
CBUS2 (GPIO2)
CBUS3 (GPIO3)

FT232H:

支持更多GPIO引脚
可以使用ADBUS和ACBUS总线

2.4 Makefile示例

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -O2
LDFLAGS = -lftd2xx -lpthread

# Windows使用
# LDFLAGS = -lftd2xx

TARGET = ft232_gpio
SOURCES = main.c
HEADERS = 

all: $(TARGET)

$(TARGET): $(SOURCES) $(HEADERS)
	$(CC) $(CFLAGS) -o $(TARGET) $(SOURCES) $(LDFLAGS)

clean:
	rm -f $(TARGET)

.PHONY: all clean

3. 使用注意事项

权限问题: Linux下需要将用户添加到dialout组
```
sudo usermod -a -G dialout $USER
```
引脚方向: 在设置比特位模式时，第二个参数是方向掩码
- 1 = 输出
- 0 = 输入
芯片差异:
- FT232R: 最多4个GPIO (CBUS0-3)
- FT232H: 最多12个GPIO
- FT230X: 最多4个GPIO
其他功能: 有些引脚是复用的，需要确保在EEPROM中配置为GPIO模式

4. 简单测试程序

// test_gpio.c
#include <stdio.h>
#include "ft232_gpio.h"

int main() {
    FT232_GPIO gpio;
    
    if (!gpio.open(0)) {
        printf("Failed to open FT232 device\n");
        return 1;
    }
    
    printf("FT232 GPIO Control Test\n");
    
    // 测试所有引脚
    for (int pin = 0; pin < 4; pin++) {
        printf("Testing pin CBUS%d...\n", pin);
        
        gpio.setPin(pin, true);
        Sleep(200);
        
        bool state = gpio.getPin(pin);
        printf("  State: %s\n", state ? "HIGH" : "LOW");
        
        gpio.setPin(pin, false);
        Sleep(200);
    }
    
    // 闪烁LED
    printf("Blinking LED on CBUS0...\n");
    gpio.blinkLED(0, 5, 500);
    
    gpio.close();
    return 0;
}

这个示例展示了如何使用D2XX库控制FT232的GPIO引脚。请根据您的具体芯片型号调整引脚配置。