建立Maxim USB库
摘要：本应用笔记和应用笔记3936，maxim usb库'配套使用，应用笔记3936主要描述了一个用于简化内置usb嵌入式主机和外设开发的硬件和软件系统。该系统中，max3421e为主机，max3420e为外设。本应用笔记解释了如何利用评估板(ev)设置硬件，并给出三种评估软件的方法。
绪论结合应用笔记3936，maxim库说明在同一个基于arm®的硬件环境下构建usb主机(max3421e)和外设(max3420e) c程序、keil™工程文件。该评估系统硬件包括以下部分： max3421e evkit-1 keil mcb2130 可下载软件。
该应用笔记解释了如何配置本评估板的各种元器件。
其它资料及联络信息有关max3420e和max3421e的资料可以从maxim网站下载，可以获得数据资料、关于maxim usb库程序的其它应用笔记及其它与max3420e和max3421e相关的应用笔记、申请样品的途径。
如果对mcb2130电路板或keil software®、arm软件的开发工具有疑问，请联系keil公司：www.keil.com。
硬件配置
图1. maxim max3421e evkit-1插入keil mcb2130电路板。
图1所示为双板配置，其中蓝色的是keil mcb2130板，包括一片philips® lpc2138、arm7™微控制器。lpc2138提供两个spi硬件单元，每个单元连接一个usb控制器。
图1中竖着放置的电路板是max3421e evkit-1。如图1所示，max3420e外围控制器连接到其中一个arm spi口，并连接到标有“3420p” (p表示外围)的usb b口(j5)。max3421e主机/外设控制器接到另一个arm spi口，并连接到标有“3421p” (j2)和“3421h” (j1)的接口(h表示主机)。由于usb库程序将max3421e作为主机，所以评估板中间的usb接口(j2)未使用。
mcb2130 (p1)有两个串行接口，主机程序使用其中一个将usb描述信息发送到运行终端仿真程序的pc机。终端程序，如tera term pro，可以仿真终端(vt100)，识别由程序发出的特殊的“换码”序列，清除屏幕并将光标移到起始位置。终端程序的设置为38400，n，8，1，没有流控制。
图1中的米色盒子和排线为keil ulink™ jtag下载调试器，由keil µvision3开发环境支持。mcb2130板带有µvision3评估程序(keil工具箱的全功能版本)。评估板将程序代码限制在16kb。
在双板配置中有四个usb接口，keil mcb2130板上的usb接口只接vbus和地。将该接口插入usb主机即可为双板系统提供5v电源。有些usb集线器可能无法提供驱动板子的足够电流，所以最好直接从pc机的备用usb口上取电。
maxim评估板上有三个usb接口，如上所述，b口连接到max3420e，图1标有3420e p。max3421e (即可作为usb主机也可作为外设)连接到两个usb口(3421p和3421h)。这些接口将d+和d-引脚接到一起，并在某一时刻只接通一个。usb库程序不使用中间的usb口(3421p)。
max3420e和max3421e连接到arm微控制器两个独立的spi口。这种配置便于对同时运行同一个程序的主机和外设进行写操作，同时也能提供一个理想的usb训练和调试系统。主机可将usb请求发送给外围设备，外围设备产生响应，主机再对结果进行评估，所有操作都在一个c程序里。图1中黑色的usb线用于连接max3420e和max3421e。
keil mcb2130板可以从keil和其它渠道获得。上述maxim网页提供了keil产品的最新信息。
max3421e evkit-1结构框图
图2. max3421e evkit-1结构框图，图中椭圆阴影部分为应用程序模块。
图2提供了两个usb控制器与usb口的连接方式(j1、j2、j5)。将36引脚插头(j4)插入keil mcb2310开发板。本设计使用了arm处理器两个独立的spi端口，方便对两个usb控制器(u1和u2)独立操作。主机程序以后台方式运行(main{}中的程序)，外围程序通过lpc2138 中断eint0调用。
由于u1以主机方式操作，系统必须给usb a口(j1)提供电源vbus。通过连接到j3-3的飞线，我们给评估板提供5v电源。该5v电源可以从keil板上标有“5v in”的测试点引出，也可以由一个实验室电源提供。u3 (max4793)控制vbus的通断并提供限流。u3通过其gpo-7引脚控制vbus给j1供电，并可检测出gpin-0的过流(超过300ma)。
评估板上的按钮和指示灯接到两个控制器，u1驱动一个7段数码管并连接至4个按钮(pb1-pb4)。u2驱动4个led并连接到按钮pb5至pb8。
keil mcb2130板准备工作
图3. 将36引脚插头安装到图中红框所示区域
keil mcb2310板设计了用于安装多个2引脚和8引脚接头的区域(图3)。maxim评估板通过一个36引脚的插头(板上已附)连接到keil mcb2310，其中包括3.3v电源引脚、三组8引脚接头和两个gnd引脚(图3红线区域所示)。因为keil板上各接头间有间隙，因此在安装36引脚接头前应该将某些引脚去掉。在确信不需要的引脚已经从接头上拿掉之后再将插头安装到keil板上。
图3显示有一个检测点(红圈，在板子的右上部分)。从这点可以引出maxim评估板所需的5v电源。这个5v电源实际来自于keil板上usb电源接口的vbus引脚(图4)。
图4. 通过飞线为maxim评估板提供vbus。
keil软件安装keil µvision3 arm开发软件演示版可从www.keil.com下载，与maxim软件包一起提供的µvision3工程文件是由可下载keil文件工具mdk303a.exe创建的。由于有两个工程文件是keil公司在其开发环境下提供的，因此必须使用这种版本的工程文件(这两个文件并不包含在maximusblab10.zip文件中)。maximusblab工程文件安装在路径c:\keil下，当安装keil演示工具箱时，一定使用缺省安装目录c:\keil，以保证keil文件正确的路径。
对于keil中mdk303a.exe工具箱而言，keil提供的两个文件路径名为：
c:\keil\arm\rv30\boards\keil\mcb2130\blinky\startup.s
c:\keil\arm\rv30\boards\keil\mcb2130\blinky\retarget.c
keil演示版工程包括很多版本的“blinky”。一定要使用和mcb2310板相对应的文件，maxim的软件使用mcb2310。
如果有keil ulink jtag调试单元，则需要从keil网站上下载usb驱动。maxim程序已经使用3071.zip文件(从keil网站上下载)检测过。在安装了演示版µvision开发软件之后，双击该文件即能安装usb驱动，将µvision3和ulink单元连接。
安装完演示版keil软件后，找到maximusblab10文件夹并双击文件maximusblab.uv2。这样就在正确设置下打开该工程文件。点击“rebuid all target files”按钮，工程文件就能编译。如果有ulink单元并安装了usb 驱动，可以点击“star/stop debug session”按钮运行、修改和调试maxim例程。
运行固件的三种方法 下载并查看maximusblab.hex
从maxim网站可以下载maxim usb库(hex)文件，它包含在应用笔记3936，maxim usb库，是keil压缩工程文件的一部分。可以通过免费的插件(flash magic，图5所示)将hex文件下载到lpc2138闪存内，该插件可以在www.esacademy.com上获得。在使用该插件之前，核对options/advanced options/hardware config下的说明部分。
在keil板上，运行flash magic插件时，使用p2串行接口并将j7接到isp上。
注意：移开j7之后s2将不再作为int1中断源。由于maxim 应用程序将int1用于其它目的，可以把j7放在isp上。
图5. flash magic用于mcb2310的典型设置
图6. 首先设置选项
调试和修改(受限制)
如果有keil ulink jtag单元，则可编译maxim示例代码，通过jtag接口下载并调试它。也可以设置断点并单步调试代码。这是一种快速学习usb的好方法——研究并修改工作主机和/或外围设备代码，以满足我们的目的。
用于arm的演示版keil µvision3拥有µvision3的全部功能，代码大小被限制在16kb。maxim usb库工程文件(maximusblab.uv2)在“thumb only”模式下编译，以保证该工程代码的容量在限制范围内。
完全开发
对于正式开发工作，建议购买全功能版keil µvision3 arm工具箱。这样能不受16kb的限制，适用于更广泛的应用程序(高达512kb的lpc2138闪存)。
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该应用笔记解释了如何配置本评估板的各种元器件。
其它资料及联络信息有关max3420e和max3421e的资料可以从maxim网站下载，可以获得数据资料、关于maxim usb库程序的其它应用笔记及其它与max3420e和max3421e相关的应用笔记、申请样品的途径。
如果对mcb2130电路板或keil software®、arm软件的开发工具有疑问，请联系keil公司：www.keil.com。
硬件配置
图1. maxim max3421e evkit-1插入keil mcb2130电路板。
图1所示为双板配置，其中蓝色的是keil mcb2130板，包括一片philips® lpc2138、arm7™微控制器。lpc2138提供两个spi硬件单元，每个单元连接一个usb控制器。
图1中竖着放置的电路板是max3421e evkit-1。如图1所示，max3420e外围控制器连接到其中一个arm spi口，并连接到标有“3420p” (p表示外围)的usb b口(j5)。max3421e主机/外设控制器接到另一个arm spi口，并连接到标有“3421p” (j2)和“3421h” (j1)的接口(h表示主机)。由于usb库程序将max3421e作为主机，所以评估板中间的usb接口(j2)未使用。
mcb2130 (p1)有两个串行接口，主机程序使用其中一个将usb描述信息发送到运行终端仿真程序的pc机。终端程序，如tera term pro，可以仿真终端(vt100)，识别由程序发出的特殊的“换码”序列，清除屏幕并将光标移到起始位置。终端程序的设置为38400，n，8，1，没有流控制。
图1中的米色盒子和排线为keil ulink™ jtag下载调试器，由keil µvision3开发环境支持。mcb2130板带有µvision3评估程序(keil工具箱的全功能版本)。评估板将程序代码限制在16kb。
在双板配置中有四个usb接口，keil mcb2130板上的usb接口只接vbus和地。将该接口插入usb主机即可为双板系统提供5v电源。有些usb集线器可能无法提供驱动板子的足够电流，所以最好直接从pc机的备用usb口上取电。
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max3420e和max3421e连接到arm微控制器两个独立的spi口。这种配置便于对同时运行同一个程序的主机和外设进行写操作，同时也能提供一个理想的usb训练和调试系统。主机可将usb请求发送给外围设备，外围设备产生响应，主机再对结果进行评估，所有操作都在一个c程序里。图1中黑色的usb线用于连接max3420e和max3421e。
keil mcb2130板可以从keil和其它渠道获得。上述maxim网页提供了keil产品的最新信息。
max3421e evkit-1结构框图
图2. max3421e evkit-1结构框图，图中椭圆阴影部分为应用程序模块。
图2提供了两个usb控制器与usb口的连接方式(j1、j2、j5)。将36引脚插头(j4)插入keil mcb2310开发板。本设计使用了arm处理器两个独立的spi端口，方便对两个usb控制器(u1和u2)独立操作。主机程序以后台方式运行(main{}中的程序)，外围程序通过lpc2138 中断eint0调用。
由于u1以主机方式操作，系统必须给usb a口(j1)提供电源vbus。通过连接到j3-3的飞线，我们给评估板提供5v电源。该5v电源可以从keil板上标有“5v in”的测试点引出，也可以由一个实验室电源提供。u3 (max4793)控制vbus的通断并提供限流。u3通过其gpo-7引脚控制vbus给j1供电，并可检测出gpin-0的过流(超过300ma)。
评估板上的按钮和指示灯接到两个控制器，u1驱动一个7段数码管并连接至4个按钮(pb1-pb4)。u2驱动4个led并连接到按钮pb5至pb8。
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keil mcb2310板设计了用于安装多个2引脚和8引脚接头的区域(图3)。maxim评估板通过一个36引脚的插头(板上已附)连接到keil mcb2310，其中包括3.3v电源引脚、三组8引脚接头和两个gnd引脚(图3红线区域所示)。因为keil板上各接头间有间隙，因此在安装36引脚接头前应该将某些引脚去掉。在确信不需要的引脚已经从接头上拿掉之后再将插头安装到keil板上。
图3显示有一个检测点(红圈，在板子的右上部分)。从这点可以引出maxim评估板所需的5v电源。这个5v电源实际来自于keil板上usb电源接口的vbus引脚(图4)。
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keil软件安装keil µvision3 arm开发软件演示版可从www.keil.com下载，与maxim软件包一起提供的µvision3工程文件是由可下载keil文件工具mdk303a.exe创建的。由于有两个工程文件是keil公司在其开发环境下提供的，因此必须使用这种版本的工程文件(这两个文件并不包含在maximusblab10.zip文件中)。maximusblab工程文件安装在路径c:\keil下，当安装keil演示工具箱时，一定使用缺省安装目录c:\keil，以保证keil文件正确的路径。
对于keil中mdk303a.exe工具箱而言，keil提供的两个文件路径名为：
c:\keil\arm\rv30\boards\keil\mcb2130\blinky\startup.s
c:\keil\arm\rv30\boards\keil\mcb2130\blinky\retarget.c
keil演示版工程包括很多版本的“blinky”。一定要使用和mcb2310板相对应的文件，maxim的软件使用mcb2310。
如果有keil ulink jtag调试单元，则需要从keil网站上下载usb驱动。maxim程序已经使用3071.zip文件(从keil网站上下载)检测过。在安装了演示版µvision开发软件之后，双击该文件即能安装usb驱动，将µvision3和ulink单元连接。
安装完演示版keil软件后，找到maximusblab10文件夹并双击文件maximusblab.uv2。这样就在正确设置下打开该工程文件。点击“rebuid all target files”按钮，工程文件就能编译。如果有ulink单元并安装了usb 驱动，可以点击“star/stop debug session”按钮运行、修改和调试maxim例程。
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完全开发
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