19-3781 ;冯0 ; 8/05
USB外设控制器
与SPI接口
概述
MAX3420E包含的数字逻辑和模拟
必要的电路来实现全速USB
外围符合USB规范2.0版。一
内置全速收发器具有± 15kV的ESD亲
tection和可编程的USB连接和断开
NECT 。内置SIE （串行接口引擎）手柄
低级别的USB协议，如错误校验
和总线重试。 MAX3420E工作使用寄存器
通过SPI接口，多达访问之三集
26MHz的。任何SPI主机（微处理器， ASIC ， DSP ，
等），可以通过添加USB功能简单的3线或
4线SPI接口。
内部电平转换器允许SPI接口在运行
1.71V至3.6V的系统电压。 USB定时
操作与接口的MAX3420E内部完成
设置在完成中断产生，因此，SPI主机不
需要定时器来满足USB定时要求。该
MAX3420E包括四个通用输入和
输出，因此使用的I / O引脚任何微处理器
实现SPI接口可以再次利用I / O引脚
并获得额外的。
MAX3420E工作在扩展级-40 ° C至
+ 85°C温度范围，采用32引脚
TQFP封装（采用7mm x 7mm ）和节省空间的24
引脚TQFN封装（采用4mm x 4mm ） 。
特点
微处理器的独立USB解决方案
符合USB规范修订版2.0
（全速运行）
集成的全速USB收发器
内部D +固件/硬件控制
上拉电阻
可编程3线或4线26MHz的SPI接口
电平转换器和V
L
输入允许独立
系统接口电压
内部比较器检测V
公共汽车
为
自供电的应用
ESD保护D + ，D-和VBCOMP
中断输出引脚（电平或可编程
边）允许轮询或中断驱动的SPI
接口
智能USB串行接口引擎（ SIE ）
自动处理USB流量控制和
双缓冲
处理底层USB信令详细
包含定时器的USB时间敏感
因此，操作SPI主并不需要
活动时间
内置端点FIFO的：
EP0 ：CONTROL （ 64字节）
EP1 ： OUT ，批量或中断， 2个64字节
（双缓冲）
EP2 ： IN，批量或中断， 2个64字节
（双缓冲）
EP3 ： IN，批量或中断（ 64字节）
双缓冲数据端点增加
吞吐量，允许SPI主控制器
传输数据同时具有USB传输
在同一端点
设置数据有它自己的8字节FIFO ，简化
网络固件
四个通用输入和四个常规 -
通用输出
节省空间的TQFP和TQFN封装
MAX3420E
应用
手机
PC外设
微处理器和
DSP的
自定义的USB设备
相机
桌面路由器
PLC的
机顶盒
掌上电脑
MP3播放器
仪器仪表
订购信息
部分
温度范围
PIN的
包
32 TQFP
采用7mm x 7mm X
1.4mm
24 TQFN
采用4mm x 4mm X
0.8mm
包
CODE
C32-1
MAX3420EECJ -40 ° C至+ 85°C
MAX3420EETG * -40 ° C至+ 85°C
T2444-4
*未来产品 - 联络厂方。
________________________________________________________________
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1
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USB外设控制器
与SPI接口
MAX3420E
典型应用电路
3.3V
调节器
SPI
3, 4
USB
MAX3420E
INT
P
MAX3420E的使用连接到任何微处理器
3或4的接口引脚（图1） 。一个简单的微
处理器不带SPI硬件，这些都可以比特
撞个通用I / O引脚。四GPIN四
GPOUT引脚上的MAX3420E超过更换
微处理器引脚必须实现的接口。虽然
MAX3420E的SPI硬件包括独立的数据中
（ MOSI （主出从入） ）和数据输出（ MISO ，
（主项，从出） ）引脚， SPI接口还可以
为MOSI引脚进行双向配置
数据，保存一个接口引脚。这被称为半
双工模式。
图1. MAX3420E连接到任何微处理器
利用3或4的接口引脚。
3.3V
调节器
SPI
3, 4
电源导轨
USB
两个MAX3420E功能可以很容易地连接到
大，速度快的芯片，如ASIC和DSP的（见图
2）。首先， SPI接口的时钟频率高达26MHz的。
其次， V
L
引脚和内部电平转换器允许
在较低的电压比运行的系统接口
需要V 3.3V
CC
.
MAX3420E
INT
ASIC ，
DSP ，
等等
图2.连接到一个大的芯片MAX3420E
3.3V
调节器
当地
动力
USB
MAX3420E
I
S
O
L
A
T
O
R
S
MISO
INT
微
ASIC
DSP
SCLK
MOSI
SS
当地
GND
MAX3420E提供一个理想的方法，电
分离出的USB接口（图3） 。 USB采用流
控制在MAX3420E的自动应答
一个NAK握手主机的请求，直到微
处理器在完成它的数据传送操作
SPI端口。这意味着SPI接口可以运行
在任何频率高达26MHz的。因此，设计人员
可以自由地选择该接口的工作频率和
使光隔离器的选择成本或执行优化
性能。
USB图3.光电隔离使用MAX3420E
2
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USB外设控制器
与SPI接口
工作原理图
V
L
MAX3420E
水库
XI
XO
V
CC
国内
POR
RESET
逻辑
1.5k
OSC
和
PLL 4X
动力
下
D+
D-
ESD
保护
FULL- SPEED
USB
收发器
USB SIE
（串行接口引擎）
48MHZ
SCLK
MOSI
SPI从机
接口
终点
缓冲器
SS
VBCOMP
ESD
保护
VBUS
COMP
1V–3V
R
GPIN
VBUS_DET
MISO
INT
VBUS_DET
BUSACT
操作
SOF
3
MAX3420E
0
1
MUX
2
GND
GPX
GPIN3 GPIN2 GPIN1 GPIN0 GPOUT3
GPOUT1
GPOUT0
GPOUT2
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3
USB外设控制器
与SPI接口
MAX3420E
引脚说明
针
TQFN
1
2
TQFP
1
2
名字
GPOUT0
产量
GPOUT1
输入/
产量
功能
通用推挽输出。 GPOUT3 - GPOUT0逻辑电平引用
对V的电压
L
。 SPI主控制器通过控制GPOUT3 ， GPOUT0状态
通过位IOPINS （ R20 ）寄存器0写入第3位。
电平转换器的参考电压。连接V
L
到系统的1.71V至3.6V
逻辑电平的电源。绕道V
L
到地用一个0.1pF电容尽量靠近
在V
L
销越好。
地
通用推挽输出。 GPOUT3 - GPOUT0逻辑电平参考
对V的电压
L
。 SPI主控制器通过写控制GPOUT3 ， GPOUT0状态
位3至位IOPINS （ R20 ）寄存器的0 。
器件复位。驱动器
水库
低到清除所有内部寄存器除
PINCTL （ R 17） ， USBCTL （R15 ）和SPI逻辑。见
器件复位
第一个
重置可在MAX3420E描述。
SPI串行时钟输入。外部SPI主设备这一时钟频率
频率高达26MHz 。的逻辑电平是参照上的电压V
L
。数据同步
在SCLK的上升沿SPI从机接口。数据同步出
在SCLK的下降沿SPI从机接口。
SPI从机选择输入。该
SS
逻辑电平是相对于上的电压V
L
.
当
SS
被驱动为高电平时，SPI从接口没有被选中和SCLK
转换将被忽略。一个SPI传输开始于一个高到低
SS
过渡
结尾为一个低到高的
SS
过渡。 MAX3420E的
SS
脚是敏感
冲。一个33pF的电容应连接
SS
接地，以防止
任何噪声尖峰。 *
SPI串行数据输出（主项，从出） 。 MISO为推挽输出。 MISO是
三态在半双工模式下或当
SS
= 1， MISO逻辑电平被引用
对V的电压
L
.
SPI串行数据输入（主出从入） 。 MOSI上的逻辑电平为
参考上的电压V
L
。 MOSI也可以配置作为双向
MOSI / MISO输入和输出。
通用多路输出。出现内部MAX3420E信号
在GPX可以通过编程写入PINCTL的GPXB和GPXA位
（ R17 ）寄存器。 GPX表示四个信号之一：工作（ 00 ，默认） ，
VBUS_DET （01） ， BUSACT （10） ，和SOF （11） 。
中断输出。在边沿模式下， INT的逻辑电平为参考电压
在VL 。在边沿模式， INT是一个推挽输出，具有可编程的极性。在水平
模式， INT是漏极开路，低电平有效。坐落在CPUCTL （ R16 ）的IE位寄存器
启用诠释。
USB D-信号。连接D-通过一个33Ω （ ±1％）串联电阻将USB “B”的连接器。
3
3, 4
V
L
GND
GPOUT2
输入
4, 14
5
6
5, 6, 18, 19
7
8
输入
产量
GPOUT3
7
10
水库
输入
8
11
SCLK
输入
9
12
SS
输入
10
13
MISO
产量
输入或
输入/
产量
11
14
MOSI
12
15
GPX
产量
13
17
INT
产量
15
20
D-
输入/
产量
* 33pF的电容不会重新设计后必需的。
4
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USB外设控制器
与SPI接口
引脚说明（续）
针
TQFN
16
TQFP
21
名字
D+
输入/
产量
输入/
产量
输入
功能
USB D +信号。通过一个33Ω的D +连接至USB “B”的连接器（ ±1％）
串联电阻。在1.5kΩ的D +上拉电阻是器件内部。
USB收发器电源输入。连接V
CC
以积极的3.3V电源
供应量。绕道V
CC
接地用1.0μF陶瓷电容器尽可能靠近
V
CC
销越好。
V
公共汽车
比较器的输入。 VBCOMP内部连接到一个电压
比较器允许SPI主控制器检测（通过中断或检查
寄存器位）上的v存在或断电
公共汽车
。旁路VBCOMP到
地面用1.0μF陶瓷电容器。
晶体振荡器的输入。第十一连接到一个并联谐振12MHz的一面
（ ± 0.25％）晶体和电容器接地。席也可通过一个外部驱动
时钟参考V
CC
.
晶体振荡器的输出。连接的XO到一个并联谐振的另一侧
为12MHz （ ± 0.25 ％ ），晶体和一个电容到地。离开XO悬空若兮
驱动与外部源。
通用输入。 GPIN3 - GPIN0被连接到V
L
内部
上拉电阻。 GPIN3 - GPIN0逻辑电平被引用到的电压V
L
.
SPI主样本GPIN3 - GPIN0状态，通过位4阅读第7位
在IOPINS （ R20 ）寄存器。写入这些位无作用。
无内部连接
裸露焊盘上的TQFN封装的底部。 EP连接到GND。
MAX3420E
17
22, 23
V
CC
18
24
VBCOMP
输入
19
26
XI
输入
20
21
22
23
24
—
EP
27
29
30
31
32
9, 16, 25, 28
—
XO
GPIN0
GPIN1
GPIN2
GPIN3
北卡罗来纳州
GND
产量
输入
—
输入
注册说明
SPI主控制器通过读取控制MAX3420E和
写入21个寄存器（表1） 。对于一个完整的descrip-
的寄存器的内容和灰，请参阅“ MAX3420E
编程指南“中的寄存器访问包含的
SPI主先写一个SPI命令字节，随后
通过读取或写入的讲话内容
注册。所有SPI传输是MSB （最显著位）
第一。命令字节包含寄存器地址，
一方向位（读出= 0 ，写= 1 ），并且ACKSTAT
位（图4）。 SPI主机地址
MAX3420E寄存器写的二进制值
通过对REG0位寄存器中的数REG4
命令字节。例如，为了访问IOPINS
b7
Reg4
b6
Reg3
b5
Reg2
b4
Reg1
（ R20 ）通过REG0位将作为注册时， REG4
如下： REG4 = 1， REG3 = 0， REG2 = 1， REG1 = 0， REG0
= 0， DIR （方向）位决定方向
数据传输。 DIR = 1表示数据字节（ S）将
被写入到寄存器中，和DIR = 0表示数据
字节（ S）会从寄存器中读取。 ACKSTAT位
设置在EPSTALLS （ R9 ） ACKSTAT位寄存器。
SPI主控制器设置该位，表明它已完
ished服务CONTROL传输。由于位是
经常使用的，有它的SPI命令字节
提高效率的固件。在SPI全双工模式下，
MAX3420E的钟表出八个USB状态位为
命令字节移入（图5） 。在半双工
b3
Reg0
b2
0
b1
DIR
b0
ACKSTAT
图4. SPI命令字节
b7
SUSPIRQ
b6
URESIRQ
b5
SUDAVIRQ
b4
IN3BAVIRQ
b3
IN2BAVIRQ
b2
OUT1DAVIRQ
b1
OUT0DAVIRQ
b0
IN0BAVIRQ
图5. USB状态位同步输出为每次传输一个字节（仅全双工模式）
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5
QQ：2881677436 复制
