MAX3421評估套件-1：USB控制器評估與開發(fā)利器

一、引言

在電子設(shè)備開發(fā)中，USB接口的應(yīng)用十分廣泛。為了方便評估和開發(fā)USB控制器，Maxim推出了MAX3421評估套件 - 1（EV kit - 1）。這個(gè)套件為工程師提供了一個(gè)可靠的設(shè)計(jì)方案，用于評估帶有SPI接口的MAX3421E USB外設(shè)控制器。

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二、套件概述

（一）主要功能

MAX3421評估套件 - 1是一個(gè)理想的USB培訓(xùn)和調(diào)試系統(tǒng)，它可以與Keil MCB2130開發(fā)板配合使用，也能接入用戶系統(tǒng)。該套件包含MAX3421E USB主機(jī)和外設(shè)控制器以及MAX3420E USB外設(shè)控制器，方便用戶進(jìn)行評估和開發(fā)。

（二）適用范圍

它可以為任何帶有SPI主接口或五個(gè)GPIO線的微控制器、微處理器、DSP、CPLD、FPGA或ASIC添加USB功能。套件板上安裝了MAX3421EEHJ +和MAX3420EECJ +。

三、訂購信息

套件的型號為MAX3421EVKIT - 1 +，屬于評估套件，通過USB接口與PC連接，并且該套件是無鉛且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的。

四、組件列表

（一）電容

• 多個(gè)不同規(guī)格的陶瓷電容，如2.2μF ±10%、10V X5R（0805）的TDK C2012X5R1A225KB，1μF ±10%、16V X5R（0603）的TDK C1608X5R1C105K等。
• 部分電容未安裝，如18pF ±5%、50V C0G（0402）的TDK C1005C0G1H180J。

（二）LED

• 4個(gè)綠色LED（0805）的Lumex Opto SML - LX0805UPGC - TR。
• 1個(gè)7段LED顯示器（共陰極）的LITE - ON LSHD - 7503。

（三）連接器

• USB A型直角插座、USB B型直角插座等不同類型的連接器，如Assmann Electronic的AU - Y1006 - R、AU - Y1007 - R等。
• 3針插頭、2 x 18直角母插座等。

（四）開關(guān)和電阻

• 8個(gè)6mm輕觸開關(guān)（帶GND）的Panasonic - ECG EVQ - PBC07K。
• 不同阻值的電阻，如33Ω ±5%（0603）、470Ω ±5%（0603）、2.2kΩ ±5%（0603）等。

（五）控制器和其他組件

• MAX3421EEHJ + USB外設(shè)/主機(jī)控制器（32引腳，5mm x 5mm，TQFP）和MAX3420EECJ + USB外設(shè)控制器（32引腳，7mm x 7mm，TQFP）。
• MAX4793EUK + 300mA電流限制開關(guān)（SOT23 - 5）。
• 2個(gè)12MHz陶瓷諧振器Murata CSTCE12M0G15，部分12MHz晶體未安裝。

五、硬件詳細(xì)描述

（一）USB連接器

套件有三個(gè)USB連接器。MAX3421E連接到USB連接器J1和J2，當(dāng)作為主機(jī)使用時(shí)，將電纜插入U(xiǎn)SB A型連接器J1；作為外設(shè)使用時(shí)，插入U(xiǎn)SB B型連接器J2，且J1和J2不能同時(shí)使用。MAX3420E連接到USB B型連接器J5。

（二）電源供應(yīng)

當(dāng)MAX3421E作為主機(jī)運(yùn)行時(shí)，套件必須通過電源連接器J3為USB A型連接器J1提供VBUS電源?？梢酝ㄟ^與Keil MCB2130等開發(fā)板配合，使用“飛線”連接J3和開發(fā)板的5V IN測試墊，也可以使用標(biāo)準(zhǔn)的5VDC實(shí)驗(yàn)室電源。MAX4793（U3）控制和限制VBUS電壓，U1可以通過其GP - OUT引腳（GPOUT7）打開和關(guān)閉VBUS電源，并通過GP - IN引腳（GPIN0）檢測300mA過流情況。

（三）按鈕和指示燈

按鈕和指示燈分別連接到MAX3420E和MAX3421E控制器。U1驅(qū)動(dòng)7段讀數(shù)器并連接到四個(gè)按鈕（PB1 - PB4），U2驅(qū)動(dòng)四個(gè)LED并連接到按鈕PB5 - PB8。

（四）SPI接口

MAX3420E和MAX3421E連接到兩個(gè)獨(dú)立的SPI端口，這使得在雙SPI微控制器（如Keil MCB2130板上使用的ARM LPC2318）上實(shí)現(xiàn)時(shí)，主機(jī)和外設(shè)應(yīng)用程序可以在同一代碼中同時(shí)運(yùn)行，提供了一個(gè)理想的USB培訓(xùn)和調(diào)試系統(tǒng)。

六、獨(dú)立操作

雖然套件設(shè)計(jì)為插入Keil MCB2130板，但它也可以作為獨(dú)立板使用，可接入任何具有SPI接口的客戶系統(tǒng)。表1展示了J4引腳與MAX3420E和MAX3421E接口的對應(yīng)關(guān)系。

七、用戶注意事項(xiàng)

（一）連接關(guān)系

MAX3420E連接到USB B型連接器J5，MAX3421E可連接到USB A型連接器J1（作為主機(jī)）或USB B型連接器J2（作為外設(shè)）。

（二）電源供應(yīng)

用戶系統(tǒng)必須在J4引腳1 - 2上提供3.3V電源，該電源應(yīng)能夠提供100mA電流。當(dāng)MAX3421E作為主機(jī)控制器運(yùn)行時(shí)，用戶系統(tǒng)必須在J4引腳33 - 34或J3引腳3上提供5V電源。

（三）復(fù)位引腳

RES引腳直接連接到MAX3420E/MAX3421E的復(fù)位引腳，必須驅(qū)動(dòng)為高電平，芯片才能正常工作。

（四）信號傳輸

連接到目標(biāo)系統(tǒng)的引線應(yīng)保持短（小于6英寸），長引線和接地不足可能導(dǎo)致信號振鈴和不穩(wěn)定操作。

（五）VBUS開關(guān)控制

當(dāng)使用MAX3421E作為主機(jī)時(shí)，用戶程序必須將MAX3421E的GPO7引腳設(shè)置為高電平，以打開為USB A型連接器J1提供5V電源的VBUS開關(guān)（U3）。同時(shí)，更新7段讀數(shù)器的代碼和打開/關(guān)閉VBUS的代碼需要注意保留相應(yīng)的位設(shè)置。

八、總結(jié)

MAX3421評估套件 - 1為電子工程師提供了一個(gè)全面的解決方案，用于評估和開發(fā)USB控制器。它的靈活性和豐富的功能使其適用于各種不同的應(yīng)用場景。在使用過程中，工程師需要注意電源供應(yīng)、信號傳輸?shù)确矫娴膯栴}，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似套件使用的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。