ft232hとは?初心者でも分かるUSB-シリアル変換の基礎ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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ft232hとは?初心者でも分かるUSB-シリアル変換の基礎ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


ft232hとは?初心者向けのわかりやすい解説

ft232hとは、FTDIという会社が作ったICで、USBを通じてパソコンと外部のマイコンや周辺機器をつなぐ“橋渡し役”です。正式には FT232H という名前で呼ばれ、USB-シリアル変換を中心に、I2CSPI など複数の通信規格を取り扱える点が特徴です。

このチップは小さなパッケージの中に、USB側の回路と外部機器側の回路を結ぶ機能を持っています。PCから見ると仮想COMポートとして現れることが多く、従来のシリアル通信を簡単に使えるように設計されています。これにより、マイコンとPC間のデータの受け渡しが非常に楽になります。

ポイント1: 多機能性 ft232hはUARTだけでなく、I2CSPI も扱える「MPSSE」という機能を搭載しています。これにより、開発者は別々のICを使わずに、1つのチップで複数の通信方式を実現できます。特に小型のボードや教育用キットで、I2CやSPIの学習・実験を始める際に重宝します。

ポイント2: 動作環境が豊富 Windows・macOS・Linuxのいずれでも使えるドライバーとライブラリが用意されており、プログラム言語はPythonやCなどで操作できます。初心者には、Pythonのpyserialなどを使ってUART通信を試すのが入り口としておすすめです。

使い方の基本ステップ

1. 物理的な準備: ft232hのブレイクアウトボード、USBケーブル、接続先のマイコンを用意します。ボードはUSBポートへ接続するだけで電源が入り、すぐに使用を開始できます。

2. ドライバーのインストール: PCにFTDIの公式ドライバーを入れると、仮想COMポートが作成されます。認識されない場合は、デバイスマネージャーやシステム設定でドライバーを確認してください。

3. ソフトウェアの準備: UART通信ならPythonのpyserial、Cならlibftdiなどを選びます。I2CやSPIを使う場合は、MPSSE機能を有効化する設定が必要です。

4. 接続例: FT232HのTX/RXをマイコンのRX/TXへつなぐと、PCとマイコン間でデータをやり取りできます。I2CやSPIを使う場合は、SCL/SDAやSCK/MOSI/MISOを外部デバイスに接続します。

5. 実行とデバッグ: シリアルモニタを使ってデータの入出力を確認します。通信設定(ボーレート、データビット、パリティ、ストップビット)を正しく合わせることが成功のコツです。

<th>項目
説明
正式名称FT232H
用途PCとマイコン間のUSB-シリアル変換、I2C/SPIのブリッジ
特徴MPSSE機能搭載、複数プロトコル対応、仮想COMポートとして動作
対応OSWindows、macOS、Linux
入手方法レイクアウトボードで手に入りやすい

よくあるトラブルと対処として、ドライバーが正しく認識されない場合は公式サイトから最新版を再インストールします。Linuxではユーザー権限の設定が必要な場合があり、dialoutグループへ追加することでアクセス権が得られます。Windowsでは、セキュリティ設定の影響でドライバーのインストールがブロックされることがありますので、管理者権限で実行してください。最後に、ft232hは初心者にも扱いやすい機器ですが、接続時のピン配置や電源電圧には注意を払い、無理な接続を避けてください。

まとめ

ft232hとは USBとシリアルの橋渡しをしてくれるICで、I2CSPI も使える強力なツールです。正しいドライバーと設定、適切な接続さえ守れば、PCとマイコン間の通信を手軽に実現できます。初心者の方はブレイクアウトボードから始め、段階的にI2CやSPIの使い方を学ぶとよいでしょう。


ft232hの同意語

FTDI FT232H
FTDI社が設計・製造している、USB接続の多機能シリアルブリッジIC。USB経由でUART、SPI、I2C、FIFO機能を実現します。
FT232H USB-UART IC
USB-UART変換に特化した集積回路で、USBでPCとUART(シリアル)通信を可能にします。
FT232H USB to Serial Converter
USBをシリアル通信へ変換するコンバータ機能を持つIC。PCとマイコンの間のシリアル通信を仲介します。
FT232H USBシリアルブリッジ
USBとシリアル通信の橋渡しをするブリッジ機能を持つIC。
FT232H SPI/I2C ブリッジ
SPIとI2Cの通信をUSB経由で扱えるブリッジ機能を持つIC。
FT232H マルチプロトコル USB ブリッジ
USB経由で複数の通信プロトコル(UART、SPI、I2C、GPIO など)を扱えるマルチプロトコルブリッジです。
FT232H GPIO 拡張 IC
UART以外の追加GPIOピンを提供し、外部デバイスの入出力を拡張する用途にも使えるIC。
FT232H コントローラ
USBデバイスコントローラとして、PCと組み込み機器の通信を制御する役割を持つIC。
FT232H チップ
集積回路(IC)としての FT232H チップそのものを指す表現。
FT232H IC
同様に、FT232H という名称の集積回路を指します。
FTDI FT232H チップ
FTDI社のFT232H チップで、USBシリアルブリッジ機能を持つ製品です。
FT232H USB to FIFO ブリッジ
USBとFIFO間のデータ転送を橋渡しする機能を持つIC。

ft232hの対義語・反対語

直接UART接続
FT232H が提供する USB ブリッジ機能の対極として、USB を介さず、マイコンと周辺機器を直接UARTで結ぶ通信形態。
ソフトウェアUART
ハードウェアの USB ブリッジを使わず、マイコンの GPIO でソフトウェア的に UART を実現する方法。
非USB通信
USB を使わない通信全般。FT232H の持つ USB ブリッジ機能の対になる概念。
内蔵UART/SPI/I2C のみの通信
外部の USB ブリッジを使わず、マイコン内蔵の UART/SPI/I2C だけで通信する構成。
USBブリッジ不要の組み込み通信
外部の USB-ブリッジ機能を使わず、組み込み機器同士だけで完結する通信。
RS-232/従来型通信
FT232H の現代的ブリッジ機能の対比として、古くから使われてきた RS-232 などの直結規格。
マイクロコントローラ直結のSPI/I2C
FT232H の代わりに、マイコンを介して直接 SPI/I2C 通信を行う構成。
PC直結(USBなし)
ホストPCとデバイスを USB で仲介せず、直接的な接続を前提とする構成。
USBブリッジ機能を使わない設計思想
USBブリッジ機能を前提としない、完全に異なる設計アプローチを指す表現。

ft232hの共起語

FTDI
FTDI社はFT232Hを含むUSB-シリアル変換チップを製造するメーカーです。
D2XX
FTDI公式の低レベルデバイスAPIライブラリ。Windows・Linux・macOSでデバイスをプログラムから操作できます。
MPSSE
Multi-Protocol Synchronous Serial Engine。SPI/I2C/JTAGなど、複数の同期シリアル通信を実現する機能です。
SPI
SPI通信。FT232HのMPSSEモードで外部デバイスとデータを送受信します。
I2C
I2Cバスの通信規格。FT232HのMPSSEモードで実装して接続できます。
GPIO
General Purpose Input/Output。FT232HにはADBUSなどで自由に入出力できるGPIO機能があります。
ADBUS
FT232Hの8本のGPIO信号群。D0〜D7相当として使われることが多いです。
Bitbang
ビットバンモード。GPIOを別に制御して信号を発生させるモードです。
USB
Universal Serial Bus。FT232HはUSBデバイスとしてPCと通信します。
VCP
Virtual COM Port。従来のシリアルポートの仮想化機能として現れることがあります。
libftdi
オープンソースのFTDIデバイス操作ライブラリ。LinuxやmacOSでの利用が一般的です。
pyftdi
PythonからFTDIデバイスを制御するためのライブラリです。
Breakout
FT232Hブレークアウトボード。小さな基板で実験・学習に便利です。
SparkFun FT232H
SparkFunが提供する代表的なFT232Hブレークアウトボード。
Adafruit FT232H
Adafruitが提供するFT232Hブレークアウトボード。
FT232RL
FT232シリーズの別モデル。FT232Hの前身や競合モデルとして語られることがあります。
VID
USBデバイスを識別するベンダID。FTDI製品ではFTDIのVIDが使われます。
PID
USBデバイスを識別するプロダクトID。特定機種を識別するために用いられます。
JTAG
JTAGプロトコル。MPSSE機能を利用して実装されるケースもあります。
UART
Universal Asynchronous Receiver/Transmitter。主にSPI/I2Cが中心ですが、ビットバンでUARTを模倣することも可能な場合があります。
Windows
Windows環境でFTDIのドライバを使って動作させるケースが多いです。
Linux
Linux環境でlibftdiやD2XXなどを用いて利用します。
macOS
macOS環境でFTDIドライバのサポートを受けて動作します。

ft232hの関連用語

FT232H
FT232HはFTDI社のUSB 2.0対応の多機能シリアルエンジン。USB経由でPCと通信し、MPSSEを使ってI2C/SPI/JTAGなどのプロトコルを実装できます。ADBUSとCBUSというGPIOも搭載しています。
FTDI
FTDI社が製造するUSB-シリアル変換ICの総称。多くのボードでドライバが提供され、様々なプロトコルの橋渡しに使われます。
D2XX
FTDIの低レベルAPI/ドライバ。Windows/macOS/Linux上でデバイスを直接開き、データの送受信や設定変更を行うための公式APIです。
libMPSSE
FTDIが提供するMPSSE用ライブラリ。I2C/SPI/JTAGなどのプロトコル操作を比較的容易に実装できます。
PyFTDI
PythonでFTDIデバイスを制御するためのライブラリ。MPSSE経由でI2C/SPIの通信を行えます。
MPSSE
Multi-Protocol Synchronous Serial Engineの略。1つのエンジンでI2C/SPI/JTAGなど複数プロトコルを同期的に動かす機能です。
I2C
2線式のデバイス間通信規格。SDAとSCLの2本で接続し、 FT232HのMPSSEモードでI2C通信を実現します。
SPI
4線式の通信規格。MOSI、MISO、CLK(SCK)、CS(チップセレクト)を使って周辺機器を高速に制御します。
JTAG
デバッグ/プログラミング用の共通規格。MPSSEを用いてFT232H上でJTAG信号を模倣することが可能な場合があります。
GPIO
一般用途の入出力ピン。ADBUSおよびCBUSピンをデジタル入出力として自由に使えます。
ADBUS
FT232Hの8つのデジタルIOピン。AD0〜AD7としてI/O機能やプロトコル制御に利用します。
CBUS
追加の4本の設定可能ピン。LED点灯制御や割り込み信号など、用途をカスタマイズできます。
VCCIO
IO電圧レベルを決定する電源。3.3Vが一般的ですがボードごとに設定が分かれています。
VCP
Virtual COM Port(仮想COMポート)。一部デバイスで提供される機能ですが、FT232Hは主にD2XX/MPSSE経由で制御され、VCPは必須ではありません。
Adafruit FT232H Breakout
Adafruit社製のFT232Hブレ breakoutボード。3.3VのIOとUSB給電、初心者向けのピンヘッダ付きで学習に適しています。
SparkFun FT232H Breakout
SparkFun社製の同等のFT232Hブレ breakoutボード。セットアップが容易で実験に向いています。
FIFOモード
FIFOモードはデータを内部のFIFOバッファへ蓄えて、ホストと周辺機器間のデータ転送を連続的に行える動作モードです。
UARTモード
非同期シリアル通信を行うモード。従来のRS-232/TTLレベルでデータを送受信します。
Bit Bangモード
ビットバンモード。ADBUSの各ピンを個別のGPIOとして直接制御できるモードで、細かなIO操作に向いています。

ft232hのおすすめ参考サイト


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