簡(jiǎn)化USB嵌入式主機(jī)和外設(shè)應(yīng)用的硬件和軟件組合

本應(yīng)用筆記是應(yīng)用筆記3936“Maxim USB實(shí)驗(yàn)室”的配套產(chǎn)品，后者介紹了簡(jiǎn)化USB嵌入式主機(jī)和外設(shè)應(yīng)用的硬件和軟件組合。MAX3421E是該系統(tǒng)的主機(jī)，MAX3420E是外設(shè)。本應(yīng)用筆記解釋了如何使用評(píng)估（EV）板設(shè)置硬件，然后展示了評(píng)估軟件的三種方法。

介紹

配套應(yīng)用筆記3936“Maxim USB實(shí)驗(yàn)室”描述了C代碼和Keil?項(xiàng)目，用于在同一基于ARM?的硬件上實(shí)現(xiàn)USB主機(jī)（MAX3421E）和外設(shè)（MAX3420E）。該套件的硬件包括：

MAX3421E評(píng)估板-1板

科爾MCB2130板

該軟件可供下載。

本應(yīng)用筆記解釋了如何組裝和配置該套件的各種組件。

其他閱讀和聯(lián)系信息

有關(guān)MAX3420E和MAX3421E的信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)Maxim網(wǎng)站。您可以找到數(shù)據(jù)資料、描述Maxim USB實(shí)驗(yàn)室代碼的應(yīng)用筆記、許多與MAX3420E和MAX3421E相關(guān)的應(yīng)用筆記，以及訂購(gòu)樣品的方法。

硬件配置

圖1.Maxim MAX3421E EVKIT-1插入Keil MCB2130板。

圖 1 顯示了雙板組。藍(lán)色板是Keil MCB2130，其中包含飛利浦? LPC2138，ARM7?微控制器。LPC2138具有兩個(gè)SPI?硬件單元，每個(gè)硬件單元連接到兩個(gè)USB控制器芯片中的一個(gè)。

垂直板為MAX3421E評(píng)估板-1。MAX3420E外設(shè)控制器連接到ARM SPI端口之一，并連接到圖5中標(biāo)記為“3420P”（P=外設(shè)）的USB“B”連接器（J1）。MAX3421E主機(jī)/外設(shè)控制器連接到另一個(gè)ARM SPI端口，并連接到“3421P”（J2）和“3421H”（J1）連接器（H =主機(jī)）。USB實(shí)驗(yàn)室代碼使用MAX3421E作為主機(jī)，因此不使用評(píng)估板上的中間USB連接器（J2）。

主機(jī)軟件使用 MCB2130 板 （P1） 上的兩個(gè)串行端口之一將 USB 描述性信息發(fā)送到運(yùn)行終端仿真程序的 PC。Tera Term Pro 等終端程序可以模擬終端 （VT100），這些終端可識(shí)別程序發(fā)送的特殊“轉(zhuǎn)義碼”序列，以清除屏幕并鎖定光標(biāo)。終端程序的設(shè)置為38400，N，8，1，沒(méi)有流量控制。

圖1中的米色框和帶狀電纜是一個(gè)Keil ULINK? JTAG加載器調(diào)試器。該單元由Keil μVision?3開(kāi)發(fā)環(huán)境支持。MCB2130 板配有 μVision3 評(píng)估版，這是 Keil 工具集的全功能版本。此評(píng)估版本將代碼大小限制為 16kB。

此主板上有四個(gè) USB 連接器。Keil 板上的 USB 連接器只有 V總線和接地連接。該連接器通過(guò)插入任何 USB 主機(jī)為電路板集提供 5V 電源。某些 USB 集線器可能無(wú)法提供足夠的電流為主板供電，因此最好直接從備用 PC USB 端口獲取電源。

Maxim評(píng)估板有三個(gè)USB接口。如上所述，MAX3420E上連接B連接器，圖1所示為3420E P。MAX3421E可用作USB外設(shè)或主機(jī)，連接兩個(gè)USB連接器3421P和3421H。這些連接器的 D+ 和 D- 引腳連接在一起，并且一次只能連接一個(gè)。USB 實(shí)驗(yàn)室代碼不使用中間 USB 連接器 3421P。

MAX3420E和MAX3421E連接到ARM微控制器上的兩個(gè)獨(dú)立的SPI端口。通過(guò)此配置，可以輕松編寫(xiě)在同一代碼中并發(fā)運(yùn)行的主機(jī)和外圍應(yīng)用程序。這也提供了一個(gè)理想的USB訓(xùn)練和調(diào)試系統(tǒng)。主機(jī)可以將 USB 請(qǐng)求分派到外設(shè)，外設(shè)可以響應(yīng)，主機(jī)可以評(píng)估結(jié)果，所有這些都在相同的 C 代碼中。圖1中的黑色USB電纜顯示了將MAX3420E和MAX3421E連接在一起的USB電纜。

Keil MCB2130 板可從 Keil 和其他來(lái)源獲得。上述Maxim網(wǎng)頁(yè)將提供有關(guān)Keil產(chǎn)品可用性的最新信息。

MAX3421E評(píng)估板-1原理框圖

圖2.MAX3421E評(píng)估板框圖陰影橢圓是運(yùn)行應(yīng)用程序的軟件模塊。

圖 2 顯示了兩個(gè) USB 控制器如何連接到 USB 連接器 J1、J2 和 J5。連接一個(gè) 36 針連接器 （J4） 以插入 Keil MCB2310 開(kāi)發(fā)板。該設(shè)計(jì)在 ARM 處理器中使用兩個(gè)獨(dú)立的 SPI 端口，以提供兩個(gè) USB 控制器（U1 和 U2）的獨(dú)立操作。主機(jī)軟件在后臺(tái)運(yùn)行（此處），而外圍代碼使用LPC2138中斷EINT0調(diào)用。main{}

由于 U1 作為主機(jī)運(yùn)行，因此系統(tǒng)必須提供 V總線電源至 USB A 連接器 J1。評(píng)估板提供5V電源，使用連接J3-3的飛線供電。這種 5V 電源可以來(lái)自 Keil 板“5V IN”上的測(cè)試墊，也可以來(lái)自實(shí)驗(yàn)室電源。U3，MAX4793，開(kāi)關(guān)和限流V?？偩€電壓。U3 控制 V總線使用其 GPO-1 引腳為 J7 供電，并且可以檢測(cè)其 GPIN-300 引腳上的過(guò)流（超過(guò) 0mA）情況。

評(píng)估板上的按鈕和指示燈連接到兩個(gè)控制器。U1 驅(qū)動(dòng) 7 段讀數(shù)并連接到四個(gè)按鈕 （PB1–PB4）。U2 驅(qū)動(dòng)四個(gè) LED，并連接到按鈕 PB5 至 PB8。

準(zhǔn)備凱爾 MCB2130 板

圖3.將 36 針公頭焊接到紅色矩形中顯示的位置。

Keil MCB2310 板具有設(shè)計(jì)用于接受多個(gè) 2 引腳和 8 引腳接頭的站點(diǎn)（圖 3）。Maxim評(píng)估板使用單個(gè)36引腳接頭（包含在電路板中）通過(guò)跨越3.3V電源引腳、三個(gè)8引腳接頭和兩個(gè)GND引腳連接到Keil板（圖3中的紅色輪廓）。各種 Keil 連接器站點(diǎn)之間存在空間，因此在安裝 36 針接頭之前，必須從 <> 針接頭中移除某些引腳對(duì)。確保從針座上卸下“缺失”的引腳，然后將其焊接到 Keil 板上。

圖3顯示了電路板右上角的測(cè)試點(diǎn)焊盤(pán)（紅色圓圈）。這是5V電源接入Maxim電路板的地方。此 5V 電源源自 V總線Keil板上USB電源接頭的針腳（圖4）。

圖4.一根飛線供應(yīng) V總線為馬克西姆板供電。

安裝 Keil 軟件

Keil μVision3 ARM開(kāi)發(fā)軟件的演示版本可在 www.keil.com 獲得。Maxim軟件包隨附的μVision3項(xiàng)目文件是使用下載的Keil文件mdk303a.exe構(gòu)建的。使用此版本很重要，因?yàn)槠渲袃蓚€(gè)項(xiàng)目文件由 Keil 在其開(kāi)發(fā)環(huán)境中提供。（這些文件不包含在 MaximUSBLab10.zip 文件中。MaximUSBLab 項(xiàng)目使用 C：Keil 下的特定路徑名來(lái)查找這些文件。安裝 Keil 演示工具時(shí)，請(qǐng)確保接受默認(rèn)安裝目錄為 C：Keil，以便 Keil 提供的文件的路徑名正確。

對(duì)于 Keil 的“mdk303a.exe”工具集，Keil 提供的兩個(gè)文件位于：

C：KeilARMRV30BoardsKeilMCB2130Blinkystartup.s

C：KeilARMRV30BoardsKeilMCB2130Blinkyretarget.c

Keil演示項(xiàng)目包括許多版本的“Blinky”。使用與MCB2310板對(duì)應(yīng)的文件非常重要，MCB<>板是Maxim軟件使用的板。

如果您有Keil ULINK JTAG調(diào)試單元，則還應(yīng)從Keil網(wǎng)站下載USB驅(qū)動(dòng)程序。Maxim代碼已使用Keil網(wǎng)站上的文件3071.zip進(jìn)行了測(cè)試。安裝演示μVision開(kāi)發(fā)軟件后，雙擊此文件以安裝將μVision3連接到ULINK盒子的USB驅(qū)動(dòng)程序。

安裝Keil演示軟件后，導(dǎo)航到MaxUSBLab10文件夾并雙擊文件MaximUSBLab.Uv2。這將打開(kāi)具有所有正確項(xiàng)目設(shè)置的項(xiàng)目。單擊“重建所有目標(biāo)文件”按鈕，項(xiàng)目應(yīng)編譯。如果您有ULINK盒并安裝了USB驅(qū)動(dòng)程序，則可以單擊“啟動(dòng)/停止調(diào)試會(huì)話”以運(yùn)行、修改和調(diào)試Maxim示例代碼。

審核編輯：郭婷