MAX5391L/MAX5391N評估系統(tǒng)：功能、使用與配置詳解

在電子電路設計與測試領域，評估系統(tǒng)對于驗證和優(yōu)化芯片性能起著至關重要的作用。今天，我們就來深入探討MAX5391L/MAX5391N評估系統(tǒng)，詳細了解其功能、使用方法以及相關的配置要點。

文件下載：MAX5391LEVMINIQU+.pdf

一、評估系統(tǒng)概述

MAX5391L和MAX5391N評估套件（EV kits）是完全組裝并經(jīng)過測試的印刷電路板（PCB），分別搭載了MAX5391L（10kΩ）和MAX5391N（100kΩ）雙數(shù)字電位器。這兩款雙易失性電位器通過SPI兼容的3線串行接口進行通信。

MAX5391LEVMINIQU+和MAX5391NEVMINIQU+評估系統(tǒng)（EV systems）分別包含MAX5391L EV套件和MAX5391N EV套件，以及一個MINIQUSB+接口板。MINIQUSB+接口板可通過USB接口實現(xiàn)與PC的通信，并且提供了兼容Windows 2000、Windows XP和Windows Vista的軟件，該軟件具有專業(yè)的用戶界面，以菜單驅動的方式運行，并提供了包含按鈕、跟蹤條和編輯框的圖形用戶界面（GUI）。這套軟件不僅可以用于評估MAX5391L/MAX5391N，還能對MAX5386M、MAX5393和MAX5388進行評估。此外，EV套件也可以直接與用戶提供的3線系統(tǒng)進行接口連接。

二、評估系統(tǒng)特點

2.1 電源范圍廣

支持1.7V至5.25V的單電源操作，電源可以由MINIQUSB+接口板和EV套件電路產(chǎn)生，也可以使用用戶提供的1.7V至5.25V直流外部電源。

2.2 通信方式靈活

提供PC - USB到3線接口或獨立的3線串行接口操作模式，方便不同場景下的使用。

2.3 軟件易用

配備易于使用的菜單驅動軟件，兼容多種Windows操作系統(tǒng)，為用戶提供了便捷的操作體驗。

2.4 全組裝與測試

套件完全組裝并經(jīng)過測試，用戶拿到手即可進行評估，節(jié)省了時間和精力。

三、訂購信息

需要注意的是，帶“+”標志的產(chǎn)品表示無鉛且符合RoHS標準。

四、組件列表

4.1 MAX5391L EV系統(tǒng)（MAX5391LEVMINIQU+）

4.2 MAX5391N EV系統(tǒng)（MAX5391NEVMINIQU+）

4.3 MAX5391L/MAX5391N EV套件

五、快速啟動步驟

5.1 所需設備

• MAX5391L或MAX5391N EV系統(tǒng)，包括EV套件和MINQUSB+命令模塊（含USB電纜）。
• 配備Windows 2000、Windows XP或Windows Vista操作系統(tǒng)且有空閑USB端口的PC。
• 一到兩個萬用表。

5.2 操作步驟

1. 訪問www.maxim-ic.com/evkitsoftware下載最新版本的EV套件軟件5391_Rxx.ZIP，將其保存到臨時文件夾并解壓。
2. 運行臨時文件夾中的INSTALL.EXE程序，將EV套件軟件安裝到計算機上，程序文件會被復制，并且會在Windows的“開始 | 程序”菜單中創(chuàng)建圖標。
3. 按照表1的要求，確保跳線器上的分流器正確安裝，以保證EV套件正常運行。
4. 使用萬用表測量MAX5391L/MAX5391N（U2）的WA和LA PCB焊盤以及WB和LB PCB焊盤之間的電壓。
5. 將MINIQUSB+接口板連接到EV套件的J2和J3連接器。
6. 使用附帶的USB電纜將PC連接到MINIQUSB+接口板。首次安裝USB驅動時，會彈出“Building Driver Database”窗口和“New Hardware Found”消息。如果30秒內(nèi)未看到類似窗口，可拔下USB電纜并重新連接。在Windows 2000、Windows XP和Windows Vista系統(tǒng)上安裝USB設備驅動需要管理員權限。
7. 按照“Add New Hardware Wizard”的指示安裝USB設備驅動。選擇“Search for the best driver for your device”選項，使用“Browse”按鈕指定設備驅動的位置為C:Program FilesMAX5391L或C:Program FilesMAX5391N（默認安裝目錄）。在安裝設備驅動過程中，Windows可能會顯示警告消息，提示Maxim使用的設備驅動沒有數(shù)字簽名，這并非錯誤情況，可以繼續(xù)安裝。如果在此步驟遇到問題，可以參考軟件中包含的USB_Driver_Help.PDF文檔。
8. 通過“開始 | 程序”菜單中的圖標啟動EV套件軟件。
9. 程序會自動檢測USB連接并啟動主程序。
10. 使用“Device Connected”組合框從列表中選擇MAX5391，然后按下“Default”按鈕，此時EV套件軟件主窗口將顯示出來。
11. 至此，EV套件即可進行額外的測試。

六、軟件圖形用戶界面（GUI）詳細說明

6.1 界面功能分組

EV套件軟件的GUI將功能劃分為多個組框?！癐nterface”組框顯示EV套件的狀態(tài)、最后發(fā)送的寫操作命令和發(fā)送的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用于確認設備的正常運行?！癉evice Connected”組合框用于選擇要評估的Maxim部件，當選擇MAX5391選項時，可啟用“Update Pot A and B”復選框功能。“Default”按鈕可將兩個電位器設置為中間刻度位置?！癙otentiometer A”和“Potentiometer B”組框提供了控制各自抽頭位置的功能。主窗口底部的狀態(tài)欄顯示USB接口電路的通信狀態(tài)。

6.2 軟件啟動

軟件啟動時，會自動搜索USB接口板的電路連接。在“Interface”組框中，用戶可以通過“Device Connected”組合框選擇要評估的部件。選擇評估設備后，“Update Pot A and B”復選框將被啟用或禁用。當檢測到USB連接并選擇了部件后，EV套件進入正常操作模式。由于MAX5391L/MAX5391N沒有讀取功能，所有編輯框將顯示問號（??），電位器跟蹤條將設置為中間刻度。如果未檢測到USB連接，軟件會提示用戶重試、退出程序或進入演示模式。

6.3 演示模式

當未檢測到USB連接時，通過在MAX5391L/MAX5391N評估套件接口電路彈出窗口（圖2）中選擇“Cancel”，軟件將進入演示模式。也可以在主窗口中選擇“Options | Demo Mode”菜單項隨時進入演示模式。在演示模式下，軟件與EV套件電路的所有通信將被禁用，但大部分軟件GUI仍可正常使用，這允許用戶在無需硬件連接的情況下評估軟件。要退出演示模式，取消選擇“Options | Demo Mode”菜單項即可。

6.4 電位器抽頭位置控制

“Potentiometer A”和“Potentiometer B”組框中的抽頭位置跟蹤條（WA、WB）可用于獨立改變抽頭在H_和L端點之間的位置。用戶可以使用計算機鼠標或箭頭鍵在256個位置點之間移動抽頭位置，也可以在編輯框中輸入所需的整數(shù)值，或按下相應編輯框中的上下箭頭來改變抽頭位置。抽頭位置跟蹤條或HW/WL_編輯框的變化會寫入寄存器，并更新抽頭位置。HW_編輯框顯示抽頭相對于電位器H_端點的位置，WL_編輯框顯示抽頭相對于電位器L_端點的位置。通過勾選“Update Pot A and B”復選框，可以同時更新電位器A和B的抽頭位置。啟用該復選框后，“Potentiometer A”組框將向兩個數(shù)字電位器發(fā)送相同的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對兩個數(shù)字電位器的共同控制。

6.5 工廠默認設置

按下“Default”按鈕可將電位器A和B的抽頭位置重置為工廠默認的中間刻度位置。

6.6 狀態(tài)指示器

“Interface”組框中的“Status”指示器在檢測到USB連接且EV套件進入正常操作模式時顯示“EV Kit Operational”。如果未檢測到USB連接或軟件進入演示模式，“Status”指示器將顯示“Demo Mode”，演示模式可用于在無需硬件連接的情況下測試軟件。

6.7 命令發(fā)送指示器

6.8 數(shù)據(jù)發(fā)送指示器

“Data Sent”指示器顯示為寫入電位器A（0x00）、電位器B（0x01）或兩個電位器（0x03）命令發(fā)送的最后數(shù)據(jù)。MAX5391L/MAX5391N IC使用8位（MSBs，D7:0）數(shù)據(jù)字節(jié)來設置抽頭位置。如需更多信息，請參考MAX5391/MAX5393 IC數(shù)據(jù)手冊。

6.9 鍵盤導航

按下Tab鍵可選擇每個GUI控件，所選控件將以虛線輪廓顯示。使用Shift + Tab可將選擇移動到上一個所選控件。按鈕可通過鍵盤的空格鍵響應，一些控件可通過鍵盤的上下箭頭鍵響應。按下F10鍵激活程序的菜單欄，然后按下所需菜單項的字母即可選擇該菜單項。大多數(shù)菜單項有一個字母下劃線，指示其快捷鍵。當在編輯框中輸入數(shù)字后，按下Enter鍵、Tab鍵或Shift + Tab鍵可將數(shù)據(jù)發(fā)送到設備。

6.10 簡單SPI命令

與EV套件通信有兩種方法：通過正常的用戶界面面板（圖1），或通過主程序的“Options | Advanced Users Interface”菜單欄中的“3 - Wire Interface”實用程序提供的SPI命令。選擇該實用程序后，將顯示一個窗口（圖3），允許進行SPI發(fā)送/接收數(shù)據(jù)操作。在3線接口選項卡中，“Connection”組框定義了接口的硬件連接。對于EV套件，從“Clock (SCK)(SCLK)”下拉列表中選擇K10，從“Data from master to slave (MOSI)(DIN)”下拉列表中選擇K12，從“Data from slave to master (MISO)(DOUT)”下拉列表中選擇K11，從“Chip - select (CS) for data framing”下拉列表中選擇K9，并勾選“Use standard connections for high - speed SPI”復選框?！癈onfiguration”組框允許用戶配置邏輯電平和數(shù)據(jù)速率。對于EV套件，勾選“Send & Receive MSB first”復選框，并確保“CPOL = 1(clock idles high)”和“CPHA = 1(sample 2nd edge)”復選框未被勾選?！癝end and Receive Data”組框允許用戶向MAX5391L/MAX5391N發(fā)送數(shù)據(jù)?！癉ata bytes to be written”編輯框指示要從主設備（微控制器）發(fā)送到設備（MAX5391L或MAX5391N）的數(shù)據(jù)，八位十六進制數(shù)字應用逗號分隔。按下“Send Now”按鈕可將數(shù)據(jù)從主設備發(fā)送到設備?！癉ata bytes received”編輯框中顯示的數(shù)據(jù)是從設備讀取的數(shù)據(jù)，但由于MAX5391L/MAX5391N不會將數(shù)據(jù)發(fā)送回主設備，因此EV套件軟件中的“Data bytes received”編輯框始終顯示默認值0xFF。需要注意的是，SPI對話框接受十六進制格式的數(shù)字數(shù)據(jù)，十六進制數(shù)字必須以$或0x為前綴。

七、常見故障排除

如果軟件報告找不到接口電路，可以從以下幾個方面進行排查：

• 檢查USB電纜是否連接到MINIQUSB+板。
• 確認Windows的即插即用功能是否檢測到該板?？梢源蜷_“控制面板 -> 系統(tǒng) -> 設備管理器”，查看USB設備節(jié)點。如果有未知設備節(jié)點連接到USB，卸載該節(jié)點，這將強制即插即用功能重新嘗試檢測。
• 如果使用板外SPI接口，檢查電源地是否在J1引腳連接（J1 - 2、J1 - 4、J1 - 6或J1 - 8）之一處連接到EV套件的地（GND）。

八、硬件詳細說明

8.1 基本結構

MAX5391L/MAX5391N EV套件是組裝并測試好的PCB，搭載了MAX5391L和MAX5391N雙數(shù)字電位器。電位器A和B的端到端電阻分別為10kΩ（MAX5391L）和100kΩ（MAX5391N），每個抽頭可以在256個抽頭位置中獨立編程。每個EV套件在經(jīng)過驗證的兩層PCB設計上使用了16引腳薄QFN封裝的MAX5391L或MAX5391N IC。

8.2 接口連接

EV套件提供了連接器J1，可將MAX5391L/MAX5391N的CS、DIN、SCLK和GND信號直接連接到用戶提供的3線系統(tǒng)。連接器J1還提供了EV套件1.7V至5.5V VPOWER電源輸入的連接。

8.3 邏輯電平轉換

EV套件通常與MINIQUSB+接口板一起使用，通過3線串行接口與PC通信。當使用1.7V至5.5V為MAX5391L/MAX5391N的VDD輸入供電時，邏輯電平轉換器（U7和U8）可提供適當?shù)腟PI接口轉換。

8.4 VDD輸入源

VPOWER軌通常由MINIQUSB+接口板電路提供3.3V或5V電源，或通過LDO調(diào)節(jié)器U6提供2.6V電源。LDO調(diào)節(jié)器U5的輸出設置為1.7V，由VPOWER軌供電。VPOWER軌和U5用于將MAX5391L/MAX5391N的VDD輸入設置為5V、3.3V、2.6V或1.7V。調(diào)節(jié)器U5的輸出可調(diào)，可通過更換電阻R1來配置為不同的電壓，計算公式為： [R 1=10^{5} timesleft(frac{VOUT}{1.225}-1right)] 其中R1的單位為歐姆，VOUT為所需的U5輸出電壓。

8.5 跳線配置

• JU20：用于選擇每個EV套件電路VPOWER軌的電源源，具體配置如下表所示：	SHUNT POSITION	VPOWER RAIL
  1 - 2	5V (MINIQUSB+ circuitry)
  1 - 3	3.3V (MINIQUSB+ circuitry)
  1 - 4	2.6V (LDO U6)
  Not installed	EV kit VDD and GND PCB pads External source applied at the

需要注意的是，當MINIQUSB+板未安裝在J2和J3接頭時，LDO U6的輸出將被禁用。此外，也可以通過移除JU20跳線器上的分流器，使用EV套件的VDD PCB焊