为什么要使用内置USB控制器的FTDI而不是AVR？

我用Visual C＃编写了一个简单的程序，该程序通过FT232RL芯片与AVR通信。

PC <-> FTDI <-> MCU。

我正在使用FTD2XX_NET.dll直接访问USB设备。

我想知道，一对FTDI-AVR和一个带有内置USB控制器的AVR有什么区别？我认为通讯速度必须有所不同。还有什么不同？

有很多原因，但是至少对于大多数人来说，它们是相当利基的。

我看到和经历过的原因

• 支持USB的AVR的选择非常有限，尤其是TINY系列。如果出于某种原因需要一个不带USB和其他外围设备组合的AVR，这是一个简单的选择。一个想到的例子是启用PLL的AVR。
• 即使USB外设是通过硬件实现的，您仍然需要将USB堆栈放入固件中。这会占用大量资源（例如，LUFA至少需要6kB闪存和1.5kB RAM才能实现完整的CDC实施，这是最轻量的库之一）
• USB中断和USB总线事件占用了可能会影响时序关键固件的资源。例如：USB任务中断时，高速ADC测量可能会变得非常混乱。
• 并非所有USB库实现都与所有启用USB的AVR一起工作。例如：使用LUFA的USB引导程序不适用于XMEGA设备。
• FTDI使用经过签名的驱动程序，这些驱动程序可以使用Windows Update自动安装，而许多USB库（例如ASF和LUFA）则没有。这使得向最终用户的部署更加麻烦。
• 某些实现的性能较低，例如FT2232H能够以8MiB / s的速度将FIFO桥接到USB，这是AVR不可能做到的。
• 许多项目无法完全控制硬件和软件，例如3D打印机具有完全独立的硬件项目和固件项目。为了保持尽可能高的互操作性，USB和微控制器功能是分开的。

但是，使用现成的USB库，FTDI USB桥接器的巨额成本（它们通常甚至比非常高端的AVR还要贵），并且在大多数应用中不会降低性能，因此，如今，如果您需要证明FTDI芯片的合理性就很难完全控制硬件和固件。

使用单独的USB芯片并允许AVR通过其UART进行通信具有很多优势。

USB堆栈必须响应来自主机PC的轮询。这至少每毫秒发生一次。这意味着要保证对事件的实时响应更加困难，因为MCU可能会中断以响应主机USB轮询。

当没有通信可言，或者MCU要完全专注于实时任务时，它仍然必须响应某些主机USB轮询事件，否则主机将“丢失”设备。因此，很难忽略。专用的USB芯片（如FTDI）可从AVR卸载这些任务。

一个小问题是USB堆栈会消耗合理数量的闪存和RAM，因此与简单的AVR相比，该芯片需要更多的资源。

而且，这两个部分可以分成两个板，因此USB并非固定成本，而是可以在多个板上共享。

相反，使用带有内置USB外围设备和USB堆栈的AVR的主要好处是只需购买和组装一个零件。

我最近没有检查过，但是我相信较新的FTDI芯片提供的USB数据传输速率比AVR的USB高。但是，AVR UART太慢了，因为AVR UART较慢，所以带USB的AVR的传输比通过AVR UART进行通信的FTDI（或任何USB接口）组合的传输速度更快。

编辑：FTDI做除UART以外的其他接口。例如SPI。我没有使用它们的经验。某些AVR确实支持9（也许12）兆位SPI传输。FTDI是SPI主设备，并不理想。如果AVR正在发送，那可能很好，因为FTDI确实有缓冲区，但是接收可能就像“从消防水带中喝水”。AFAIK，您必须在主机PC上进行工作才能使其正常工作。

最高速度的传输可能是通过100mbits以太网子板进行的，但是我还没有看到吞吐量的度量。

我很高兴使用AVR以外的其他微控制器。因此，我可能会使用带有快速UART和DMA控制器的设备，这些设备可以在不占用CPU的情况下移动字符。如果这是有用的方法，则可以查看Arduin Due或mbed，ST mbed称为nucelo，这是低成本的。