MAX3420E系统调试Word文档下载推荐.docx

1、特别注意D+和D-。二者很容易搞反。请注意，MAX3420E与连接器D+和D-引脚之间有33电阻。对于这么小的电阻，大部分测试是否接通的仪表都会发出“嘀嘀”声。如果需要检查USB电缆，请参考图3。USB“完整性”检查本节阐述设备与USB的连接情况。完整性检查给出了D+和D-线的工作情况，在没有USB总线分析仪的情况下，这种方法非常有效。复位处理器，将电缆连接至PC USB端口，初始化代码执行完毕后，在设置CONNECT位的语句前停止运行。该语句如下： wreg（rUSBCTL,bmCONNECT）; / Connect to USB在执行该语句之前，D+和D-应均为低电平。这是因为电缆的主机侧

2、电路通过15k电阻将这些信号下拉至地。现在，单步执行CONNECT语句后，MAX3420E在D+和VCC （3.3V）之间接入一个1.5k部电阻。此时，D+应变为高电平，其后会出现一些突发脉冲（图4）。上面的波形是D+，下面的是D-。该突发波形持续约18s，然后消失。D+保持高电平，D-保持低电平，然后弹出下面的Windows XP消息框（图5）：怎么回事?请注意，程序为单步执行。到目前为止所作的只是连接了D+上拉电阻。该上拉提示PC有新的USB设备刚刚插入，因此PC开始向该设备发送信号，确定设备类型。这就是图4中的脉冲信号。由于微控制器代码停止运行，因此不会命令MAX3420E做出任何响应。

3、PC由于没有收到响应信号，最终决定（18秒后）忽略该设备。D+为高电平和D-为低电平的总线状态称为“USB总线挂起”或者“挂起”。主机停止发送任何信号，MAX3420E的D+上拉电阻保持D+信号为高电平。图6所示为利用LeCroy Instruments （LeCroy兼并了CATC，CATC是该分析仪的最初生产商）的USB总线分析仪测得的总线过程。当PC探测到设备插入后（CONNECT = 1），它发出一个USB总线复位信号（没有画出）。然后，在Transfer 0，它发出一个“GET_DESCRIPTOR”请求以获取“DEVICE”类型。5.687s之后，PC发出第二个USB总线复位信号，

4、再尝试5.578s，要求得到设备描述符。PC第三次复位总线，再尝试5.580s，然后挂起总线并放弃尝试。由于没有运行固件，设备不会听取或应答（ACK） PC的请求。为清晰起见，图6没有画出MAX3420E回送的NAK （非应答）握手信号。图7将第一次传输过程展开，详细地显示数据包。现在可以看到Transfer 0以下面三个封包开始：主机向刚刚连上的设备 在这种情况下，USB发送地址0）发送一个SETUP包（63）。主机发送一个DATA包（64），包含一个8字节“操作码”。外设（MAX3420E）回送一个ACK包（65），确认无差错地收到两个主机封包。如果打开含有MAX3420E的系统，插入US

5、B，设置CONNECT = 1 （但是不再进行其他操作），MAX3420E将发出ACK握手包（上面第3步的65字节包）。MAX3420E硬件自动应答CONTROL传输的SETUP阶段，这是由USB规规定的。接下来，主机开始发送IN请求，并从Transaction 1开始。对应每个IN请求，MAX3420E回送NAK （非应答）握手信号。这是因为还没有运行程序，因此，与MAX3420E连接的微控制器不会收到SUDAV IRQ （Setup数据就绪中断请求）。注意：MAX3420E通过置位SUDAV IRQ，提示微控制器收到了SETUP包。该信息通知微控制器需要对数据包解码，并回送要求的数据作为响

6、应。这些IN-NAK过程持续5.687s，此时PC会复位总线，开始第二次尝试。图4中的脉冲信号即是IN-NAK过程。如果仔细观察示波器，5s后波形将略有变化这对应总线复位（D+和D-同时置低约30ms），其后是另一个SETUP包。然后，IN-NAK再持续5s。供参考：另一个分析仪产生图6和图7波形的USB总线分析仪可能超出了您的预算。尽管本应用笔记假设您只有一个示波器和欧姆表，我们还是强烈建议在USB开发过程中使用USB总线分析仪。我们使用的LeCroy/CATC具有多种优点，包括友好的界面和丰富的软件，最重要的是它享有工业标准USB测量工具的美誉。通过比对CATC波形来确定实际情况，解决了许

7、多争论不休的问题（硬件、软件和芯片等）。总线总是如实反映情况。幸亏现在有低成本USB分析仪。图8所示为Beagle-USB的屏幕截图。Beagle分析仪能够以比LeCroy/CATC低很多的价格显示总线的工作情况。如果对比图8中的Index 10和图6中的64字节数据包，会发现它们显示了完全相同的SETUP数据包。检查进程如果观察到了图4中的信号，已经可以确定USB连接器的连线是正确的，而且MAX3420E供电正常。如果还没有观察到该显示，可以尝试以下措施：测量MAX3420E的RES#引脚，确定其为高电平。测量晶振，确保其振荡频率为12MHz。必须是12MHz 0.25%才能满足USB规。如

8、果超出容限，检查所连接的负载电容是否与并联谐振晶体所规定的电容一致（通常采用18pF）。检查VCC是否为3.3V。检查系统接口电压VL。确保不超过3.6V。如果由VBUS通过一个3.3V稳压器对MAX3420E的VCC引脚供电，确定连接了USB。否则，MAX3420E的VCC无法供电。由于固件运行与否和USB电缆连接无关，因此，与总线供电的设计相比，调试自供电设计要简单一些。可以先采用外部电源对样机供电。如果需要，以后可以再转为总线供电。下一步检查您的控制器是否能够成功地通过SPI总线与MAX3420E寄存器组进行通信。检查rreg（）和wreg（）。编写任何程序，无论是采用Maxim的实例代

9、码还是自己从头开始编写代码，都需要使用读写MAX3420E寄存器的函数。下面的例子使用了这些函数原型：unsigned char rreg（BYTE r）; / Read a MAX3420E register bytevoid wreg（BYTE r,BYTE v）; / Write a MAX3420E register byte在调试处理USB传输的代码前，先编写一个简单的子程序来测试这些函数。参见图9的例子：图9中的测试代码先复位MAX3420E，然后向USBIEN寄存器写入每字节移动1位的8个字节。每个字节中有一位置位，从00000001开始，然后是00000010，最终以10000

10、000结束。单步执行该函数，检查“rd”值8次，确定其值为0x01，0x02，0x04，0x08，0x10，0x20，0x40和0x80。如果是这样，则可以确定SPI接口寄存器的写和读操作均正常。如果能够写入USBIEN寄存器，并可靠的读回其容，那么就可以读写所有的MAX3420E寄存器。图10所示为采用CrossStudio调试MAXQ2000微控制器的屏幕截图。将光标指向“rd”变量时，将激活弹出窗口（截图没有显示光标）。单步执行代码时，可采用这种方式来查看任何变量。测试代码首先设置微处理器SPI端口。对应每种微处理器类型和特定IO引脚分配，SPI_Init（）函数各不相同。然后，代码向P

11、INCTL寄存器写入0x10，设置MAX3420E SPI接口为全双工工作模式。这将置位FDUPSPI位。代码置位CHIPRES位，然后对其清零，使MAX3420E处于已知的状态。建议在代码的开始部分包含芯片复位功能，从而在每一个调试周期的开始使MAX3420E处于已知的状态。如果图10中的代码没有产生正确的结果，应检查SPI信号，确定其工作是否正常。测试程序test_SPI（）中的第一次wreg（）调用，向MAX3420E的寄存器17写入数值0x10。SPI总线的波形应与图11所示一致。图11所示的波形使用SPI模式（0,0），在SCLK的上升沿采样SPI数据，SCLK的空闲电平为低电平。S

12、PI接口不同，显示的波形会有不同的脉冲持续时间，但是对应SCLK上升沿的数值应该相同。每次访问SPI的第一个字节是命令字节，其字节格式如图12所示。注意图11中对应前一部分SLCK上升沿的MOSI波形，位模式10001010指定寄存器17 （第7位至第3位是10001，数值为17）。同样，第1位为高电平，表明是写操作。第二个字节的位模式是00010000。这是写入寄存器17的数据，即0x10 （只有第4位FDUPSPI寄存器位置位）。因此，该SPI访问将0x10写入寄存器17，置位FDUPSPI位。得到这些波形的一种简单方法是设置示波器或者逻辑分析仪在SS#的下降沿触发，单步执行wreg（）调

13、用。test_SPI（）中的下一条语句是rreg（）函数。第一次进入循环体时，将数值0x01写入USBIEN寄存器，如图13所示。然后，test_SPI（）函数读回USBIEN寄存器的数值，第一次通过循环体时，应等于1 （图14）。每次通过循环体时，写入和读回的位应向左移动一个SCLK边沿。MAX3420E寄存器写和读操作验证完毕后，可以进一步调试程序。到目前为止所有的检查步骤均属于“完整性检查”。现在，我们开始实际处理USB通信功能的第一步：需要处理器响应不同的MAX3420E中断请求位。IRQ位设置似乎应该USB总线通信开始后MAX3420E才会置位中断请求位。实际上，当MAX3420E上

14、电时，就会有IRQ位置位，当插入USB电缆和设置CONNECT = 1时，又有其他IRQ位置位。下面介绍该启动过程的中断请求情况。完成复位 当MAX3420E完成复位后，即使还没有插入USB，某些中断请求位就会置位。这些位是：EPIRQ寄存器:IN3BAVIRQ IN2BAVIRQ IN0BAVIRQ EPIRQ寄存器的初始值应为0x19。MAX3420E置位这三个IRQ位，指示三个IN端点FIFO已经准备就绪，可以装入数据。BAV表示“Buffer Available”。USBIRQ寄存器:OSCOKIRQ USBIRQ寄存器的初始值应为0x01。上电时，MAX3420E启动其片振荡器。振荡器稳定后，MAX3420E置位OSCOKIRQ位，指示已经准备就绪，可以进行工作。如果程序没有通过OSCOKIRQ位检查，请确定VCC引脚电压为3.3V。VCC为振荡器供电。MAX3420E IRQ寄存器位不论其对应的使能位（在EPIEN和USBIEN寄存器中）是否置位，均可有效置位。使能位决定是否将请求位传送到驱动INT引脚的逻辑电路。参见应用笔记3661，MAX3420E中断系统，了解更详细的信息。USB插入后插入USB （CONNECT = 0）后，即使USB没有通信，仍有一些USBIRQ位会置位。EPIRQ位与上面的情况一致，但是更多的USBIR