19-3953 ;转3 ; 7/07
KIT
ATION
EVALU
BLE
AVAILA
USB外设/主机控制器
与SPI接口
概述
特点
微处理器的独立USB解决方案
软件兼容于USB MAX3420E
外设控制器，SPI接口
符合USB规范修订版2.0
（全速12Mbps的外设，全速/低速
为12Mbps / 1.5Mbps的主机）
集成的USB收发器
内部D +固件/硬件控制
上拉电阻（外设模式）和D + / D-
下拉电阻（主机模式）
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
对于自我
供电外设应用
ESD保护D + ，D-和VBCOMP
中断输出引脚（电平还是Programmable-
边）允许轮询或中断驱动的SPI
接口
八个通用输入和八个常规 -
通用输出
中断信号通用输入引脚，
可编程的边沿极性
智能USB 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
所以操作SPI主并不需要时间
活动
节省空间的无铅TQFP和TQFN
封装（ 5mm x 5mm的）
MAX3421E
该MAX3421E USB外设/主机控制器包含
数字逻辑和必要的模拟电路
实现一个全速USB外设或全速/低
主机速度符合USB规范2.0版。一
内置收发器具有± 15kV ESD保护和
可编程的USB连接和断开。一个跨
最终串行接口引擎（ SIE ）负责处理底层USB
协议的详细信息，如错误校验和总线重试。
MAX3421E工作通过访问寄存器组
通过SPI 接口，工作频率高达26MHz 。任何
SPI主机（微处理器， ASIC ， DSP等）可以添加
使用简易的3 USB外设或主机功能
或4线SPI接口。
当MAX3421E USB广大收藏
可用外设与各种微处理器， ASIC或
DSP当它作为一个USB主机。为点至点
解决方案，例如，一个USB键盘或鼠标接口
面对一个嵌入式系统，其能操作的固件
阿泰的MAX3421E可因为只有一个简单的
支持目标设备。
内部电平转换器允许SPI接口在运行
1.4V至3.6V的系统电压。 USB-定时
操作与接口的MAX3421E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
MAX3421E包括8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。
MAX3421E工作在扩展级-40 ° C至
+ 85°C温度范围，采用32引脚
TQFP封装（5mm x 5mm的）和32引脚TQFN封装
年龄（采用5mm x 5mm ） 。
应用
嵌入式系统
医疗器械
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
MAX3421EEHJ+
MAX3421EETJ+
温度范围
-40 ° C至+ 85°C
-40 ° C至+ 85°C
PIN的
包
32 TQFP
32 TQFN -EP *
PKG CODE
H32-1
T3255-4
* EP
=裸露焊盘，连接到地。
+表示
无铅封装。
SPI是Motorola ， Inc.的商标。
________________________________________________________________
Maxim Integrated Products版权所有
1
对于定价，交付和订购信息，请联系马克西姆直接在1-888-629-4642 ，
或访问Maxim的网站www.maxim-ic.com 。
USB外设/主机控制器
与SPI接口
MAX3421E
在主机的运行特点
十一寄存器（ R21 - R31）被添加到
MAX3420E寄存器组来控制主机操作
主机控制器全速运行或低
速度
FIFO的
SNDFIFO ：发送FIFO ，双缓冲的64字节
RCVFIFO ：接收FIFO ，双缓冲的64字节
处理DATA0 / DATA1切换生成和
检查
执行错误检查的所有转让
自动产生SOF （全速） / EOP
（低速）的间隔为1ms
自动同步主机与传输
帧起始（ SOF / EOP ）
主机请求的报告结果
支持USB集线器
支持同步传输
简单的编程
SIE自动生成定期SOF
（全速）和EOP （低速）框架
标志
SPI主加载数据，设置功能地址，
端点和传输类型，并启动
转让
MAX3421E响应中断和
结果代码指示外设响应
传输请求可以加载任意时间
SIE同步与帧标记
对于多包传输， SIE
自动维护和检查的
数据切换
USB
在外围设备的运行特点
内置端点FIFOS
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
传输数据并行与USB传输
设置数据有它自己的8字节FIFO ，简化
网络固件
典型应用电路
3.3V
调节器
SPI
3, 4
MAX3421E
INT
μP
图1. MAX3421E连接到任何微处理器
使用3个或4个接口引脚
MAX3421E的连接到任何微处理器（ μP ）
利用3或4的接口引脚（图1） 。一个简单的
无需微处理器SPI硬件，这些都可以
逐位控制通用I / O引脚。八GPIN和
在MAX3421E 8 GPOUT销大于
更换要落实接口的微处理器引脚
脸上。虽然MAX3421E SPI硬件包括
单独的数据输入（ MOSI ，主出从入）和数据
出（ MISO ，主机输入，从机输出）引脚， SPI接口
也可以为MOSI引脚进行bidi-配置
rectional数据，保存一个接口引脚。这被称为
到半双工模式。
2
_______________________________________________________________________________________
USB外设/主机控制器
与SPI接口
典型应用电路（续）
3.3V
调节器
SPI
3, 4
电源导轨
MAX3421E
USB
MAX3421E
INT
ASIC ，
DSP ，
等等
两个MAX3421E功能可以很容易地连接到
大的，快速的芯片，如ASIC和DSP的（图2） 。
首先， SPI接口的时钟频率高达26MHz的。
第二，在V
L
引脚和内部电平转换器允许
在较低的电压比运行系统接口
需要V的3.3V
CC
.
图2.连接到一个大的芯片MAX3421E
3.3V
调节器
当地
动力
USB
MAX3421E
I
S
O
L
A
T
O
R
S
MISO
INT
微
ASIC
DSP
SCLK
MOSI
SS
当地
GND
该MAX3421E提供了一个理想的方法，电
分离出的USB接口（图3） 。 USB采用流
控制其中MAX3421E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MAX3421E
5V
V
公共汽车
开关
V
公共汽车
动力
开/关
故障
3.3V
调节器
MICRO ，
ASIC ，
DSP
SPI
3, 4
V
公共汽车
USB
＆ QUOT ; A＆ QUOT ;
D+
D-
GND
USB
USB
"B"外设
MAX3421E
INT
图4示出了用于一个系统的框图，其中
MAX3421E为USB主机。 USB主机
提供5V电源V
公共汽车
将USB “A” CON-的脚
插头供电的USB外设。这亲的系统
志愿组织功率到外部外围应该使用
电源引脚，以防止保护电路
损坏的系外过流情况
统。 A V
公共汽车
切换，如MAX4789 ，提供
功率控制以及附加的两个特性：它限制了
电流输送到所述外围设备（例如，以
200毫安） ，和它指示故障（过电流）的条件
到SPI控制器。 Maxim提供多种的V
公共汽车
开关与各种电流限制和功能。
请参考Maxim网站了解详细信息。
一个3.3V稳压器（例如， MAX6349TL ）权力
MAX3421E的，和可选的系统控制器。如果
在系统控制器工作在较低的电压，所述
MAX3421E SPI和I / O接口，可在较低的运行
电压通过连接在系统电压（应试
PLE ， 2.5V或1.8V ）的MAX3421E V
L
引脚。
图4.在嵌入式主机应用程序MAX3421E
_______________________________________________________________________________________
3
USB外设/主机控制器
与SPI接口
MAX3421E
工作原理图
水库
XI
XO
V
CC
国内
POR
RESET
逻辑
1.5kΩ
OSC
和
4X PLL
动力
下
D+
D-
ESD
保护
全速/
低速
USB
收发器
15kΩ
USB SIE
（ SERIAL-
接口
引擎）
48MHz
15kΩ
SCLK
MOSI
MISO
SS
INT
终点
缓冲器
ESD
保护
1V到3V
R
IN
SPI从机
接口
VBUS
COMP
VBUS_DET
R
GPIN
GPIN0
GPIN1
GPIN2
GPIN3
GPIN4
GPIN5
GPIN6
GPIN7
GPOUT0
GPOUT1
GPOUT2
GPOUT3
GPOUT4
GPOUT5
GPOUT6
GPOUT7
V
L
VBCOMP
操作
0
1
BUSACT /
INIRQ
SOF
2
MUX
3
MAX3421E
GND
GPX
4
_______________________________________________________________________________________
USB外设/主机控制器
与SPI接口
引脚说明
针
1
2
3, 19
4
5
6
7
8
9
10
11
名字
GPIN7
V
L
GND
GPOUT0
GPOUT1
GPOUT2
GPOUT3
GPOUT4
GPOUT5
GPOUT6
GPOUT7
器件复位。驱动器
水库
低清除所有内部寄存器除了PINCTL （ R17 ）
USBCTL （R15 ）和SPI逻辑。的逻辑电平是参照上的电压V
L
。 （见
器件复位
部分，用于提供与MAX3421E复位的说明。 ）
注意：
该
MAX3421E如果任V的内部复位
CC
或V
L
不存在。寄存器文件无法访问
在这些条件下。
SPI串行时钟输入。外部SPI主设备SCLK频率高达26MHz的。该
逻辑电平是相对于上的电压V
L
。数据移入在SPI从机接口
个SCLK上升沿。数据同步输出在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
驱动
高， SPI从接口没有被选中时， MISO引脚为高阻抗，和SCLK
转换将被忽略。一个SPI传输开始于一个高到低
SS
过渡和与结束
低到高
SS
过渡。
SPI串行数据输出（主入从出） 。 MISO为推挽输出。 MISO为三态中
半双工模式或时
SS
= 1， MISO逻辑电平是参照上的电压V
L
.
SPI串行数据输入（主出从入） 。 MOSI上的逻辑电平为参考的
在V电压
L
。 MOSI也可以配置作为双向MOSI / MISO输入和输出。
（见图15 ）
通用复用推挽输出。出现在MAX3421E内部信号
GPX是通过写PINCTL （ R17 ）的GPXB和GPXA位可编程的寄存器，
SEPIRQ位模式（ R27 ）寄存器。 GPX表示的五个信号1 （见
GPX
部分） 。
中断输出。在边沿模式下， INT的逻辑电平被引用到的电压V
L
并
推挽输出具有可编程极性。在水平模式下， INT是开漏低电平有效。
坐落在CPUCTL IE位（ R16 ）寄存器来启用INT 。
USB D-信号。通过一个33Ω± 1 ％的串联电阻连接D-到USB接口。一
切换15kΩ的D-下拉电阻是器件内部。
产量
通用推挽输出。 GPOUT7 - GPOUT0逻辑电平被引用到
在V电压
L
.
输入/
产量
输入
输入
输入
功能
通用输入。 GPIN7 - GPIN0被连接到V
L
内部上拉电阻。
GPIN7 - GPIN0逻辑电平被引用到的电压V
L
.
电平转换器的电压输入。连接V
L
到系统的1.4V至3.6V的逻辑电平的功率
供应量。绕道V
L
接地用0.1μF电容尽可能靠近V
L
成为可能。
地
MAX3421E
12
水库
输入
13
SCLK
输入
14
SS
输入
15
MISO
产量
输入或
输入/
产量
产量
16
MOSI
17
GPX
18
INT
产量
输入/
产量
20
D-
_______________________________________________________________________________________
5
19-3953 ;冯0 ; 2/06
USB外设/主机控制器
与SPI接口
概述
该MAX3421E USB外设/主机控制器包含
数字逻辑和必要的模拟电路
实现一个全速USB外设或全速/低
主机速度符合USB规范2.0版。一
内置收发器具有± 15kV ESD保护和
可编程的USB连接和断开。一个跨
最终串行接口引擎（ SIE ）负责处理底层USB
协议的详细信息，如错误校验和总线重试。
MAX3421E工作通过访问寄存器组
通过SPI 接口，工作频率高达26MHz 。任何
SPI主机（微处理器， ASIC ， DSP等）可以添加
使用简易的3 USB外设或主机功能
或4线SPI接口。
当MAX3421E USB广大收藏
可用外设与各种微处理器， ASIC或
DSP当它作为一个USB主机。为点至点
解决方案，例如，一个USB键盘或鼠标接口
面对一个嵌入式系统，其能操作的固件
阿泰的MAX3421E可因为只有一个简单的
支持目标设备。
内部电平转换器允许SPI接口在运行
1.4V至3.6V的系统电压。 USB-定时
操作与接口的MAX3421E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
MAX3421E包括8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。
MAX3421E工作在扩展级-40 ° C至
+ 85°C温度范围，采用32引脚
TQFP封装（5mm x 5mm的）和32引脚TQFN封装
年龄（采用5mm x 5mm ） 。
特点
微处理器的独立USB解决方案
软件兼容于USB MAX3420E
外设控制器，SPI接口
符合USB规范修订版2.0
（全速12Mbps的外设，全速/低速
为12Mbps / 1.5Mbps的主机）
集成的USB收发器
内部D +固件/硬件控制
上拉电阻（外设模式）和D + / D-
下拉电阻（主机模式）
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
对于自我
供电外设应用
ESD保护D + ，D-和VBCOMP
中断输出引脚（电平还是Programmable-
边）允许轮询或中断驱动的SPI
接口
八个通用输入和八个常规 -
通用输出
中断信号通用输入引脚，
可编程的边沿极性
智能USB 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
所以操作SPI主并不需要时间
活动
节省空间的无铅TQFP和TQFN
封装（ 5mm x 5mm的）
MAX3421E
应用
嵌入式系统
医疗器械
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
MAX3421EEHJ+
温度范围
-40 ° C至+ 85°C
PIN的
包
32 TQFP
32 TQFN -EP **
PKG CODE
H32-1
T3255-4
MAX3421EETG + * -40 ° C至+ 85°C
*未来
接触产品的工厂。
** EP
=裸露焊盘，连接到地。
SPI是Motorola ， Inc.的商标。
________________________________________________________________
Maxim Integrated Products版权所有
1
对于定价，交付和订购信息，请联系美信/达拉斯直接！在
1-888-629-4642 ，或访问Maxim的网站www.maxim-ic.com 。
USB外设/主机控制器
与SPI接口
MAX3421E
在主机的运行特点
十一寄存器（ R21 - R31）被添加到
MAX3420E寄存器组来控制主机操作
主机控制器全速运行或低
速度
FIFO的
SNDFIFO ：发送FIFO ，双缓冲的64字节
RCVFIFO ：接收FIFO ，双缓冲的64字节
处理DATA0 / DATA1切换生成和
检查
执行错误检查的所有转让
自动产生SOF （全速） / EOP
（低速）的间隔为1ms
自动同步主机与传输
帧起始（ SOF / EOP ）
主机请求的报告结果
支持USB集线器
支持同步传输
简单的编程
SIE自动生成定期SOF
（全速）和EOP （低速）框架
标志
SPI主加载数据，设置功能地址，
端点和传输类型，并启动
转让
MAX3421E响应中断和
结果代码指示外设响应
传输请求可以加载任意时间
SIE同步与帧标记
对于多包传输， SIE
自动维护和检查的
数据切换
USB
在外围设备的运行特点
内置端点FIFOS
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（双精度型
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
传输数据并行与USB传输
设置数据有它自己的8字节FIFO ，简化
网络固件
典型应用电路
3.3V
调节器
SPI
3, 4
MAX3421E
INT
P
图1. MAX3421E连接到任何微处理器
使用3个或4个接口引脚
MAX3421E的连接到任何微处理器（ μP ）
利用3或4的接口引脚（图1） 。一个简单的
无需微处理器SPI硬件，这些都可以
逐位控制通用I / O引脚。八GPIN和
在MAX3421E 8 GPOUT销大于
更换要落实接口的微处理器引脚
脸上。虽然MAX3421E SPI硬件包括
单独的数据输入（ MOSI ，主出从入）和数据
出（ MISO ，主机输入，从机输出）引脚， SPI接口
也可以为MOSI引脚进行bidi-配置
rectional数据，保存一个接口引脚。这被称为
到半双工模式。
2
_______________________________________________________________________________________
USB外设/主机控制器
与SPI接口
典型应用电路（续）
3.3V
调节器
SPI
3, 4
电源导轨
MAX3421E
USB
MAX3421E
INT
ASIC ，
DSP ，
等等
两个MAX3421E功能可以很容易地连接到
大的，快速的芯片，如ASIC和DSP的（图2） 。
首先， SPI接口的时钟频率高达26MHz的。
第二，在V
L
引脚和内部电平转换器允许
在较低的电压比运行系统接口
需要V的3.3V
CC
.
图2.连接到一个大的芯片MAX3421E
3.3V
调节器
当地
动力
USB
MAX3421E
I
S
O
L
A
T
O
R
S
MISO
INT
微
ASIC
DSP
SCLK
MOSI
SS
当地
GND
该MAX3421E提供了一个理想的方法，电
分离出的USB接口（图3） 。 USB采用流
控制其中MAX3421E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MAX3421E
5V
V
公共汽车
开关
V
公共汽车
动力
开/关
故障
3.3V
调节器
MICRO ，
ASIC ，
DSP
SPI
3, 4
V
公共汽车
USB
＆ QUOT ; A＆ QUOT ;
D+
D-
GND
USB
USB
"B"外设
MAX3421E
INT
图4示出了用于一个系统的框图，其中
MAX3421E为USB主机。 USB主机
提供5V电源V
公共汽车
将USB “A” CON-的脚
插头供电的USB外设。这亲的系统
志愿组织功率到外部外围应该使用
电源引脚，以防止保护电路
损坏的系外过流情况
统。 A V
公共汽车
切换，如MAX4789 ，提供
功率控制以及附加的两个特性：它限制了
电流输送到所述外围设备（例如，以
200毫安） ，和它指示故障（过电流）的条件
到SPI控制器。 Maxim提供多种的V
公共汽车
开关与各种电流限制和功能。
请参考Maxim网站了解详细信息。
一个3.3V稳压器（例如， MAX6349TL ）权力
MAX3421E的，和可选的系统控制器。如果
在系统控制器工作在较低的电压，所述
MAX3421E SPI和I / O接口，可在较低的运行
电压通过连接在系统电压（应试
PLE ， 2.5V或1.8V ）的MAX3421E V
L
引脚。
图4.在嵌入式主机应用程序MAX3421E
_______________________________________________________________________________________
3
USB外设/主机控制器
与SPI接口
MAX3421E
工作原理图
水库
XI
XO
V
CC
国内
POR
RESET
逻辑
1.5k
OSC
和
4X PLL
动力
下
D+
D-
ESD
保护
全速/
低速
USB
收发器
15k
USB SIE
（ SERIAL-
接口
引擎）
48MHz
15k
SCLK
MOSI
MISO
SS
INT
终点
缓冲器
ESD
保护
1V到3V
R
IN
SPI从机
接口
VBUS
COMP
VBUS_DET
R
GPIN
GPIN0
GPIN1
GPIN2
GPIN3
GPIN4
GPIN5
GPIN6
GPIN7
GPOUT0
GPOUT1
GPOUT2
GPOUT3
GPOUT4
GPOUT5
GPOUT6
GPOUT7
V
L
VBCOMP
操作
0
1
BUSACT /
INIRQ
SOF
2
MUX
3
MAX3421E
GND
GPX
4
_______________________________________________________________________________________
USB外设/主机控制器
与SPI接口
引脚说明
针
1
2
3, 19
4
5
6
7
8
9
10
11
12
名字
GPIN7
V
L
GND
GPOUT0
GPOUT1
GPOUT2
GPOUT3
GPOUT4
GPOUT5
GPOUT6
GPOUT7
水库
输入
器件复位。驱动器
水库
低清除所有内部寄存器除了PINCTL （ R17 ）
USBCTL （R15 ）和SPI逻辑。的逻辑电平是参照上的电压V
L
。 （见
器件复位
部分，用于提供与MAX3421E复位的说明。 ）
SPI串行时钟输入。外部SPI主设备SCLK频率高达26MHz的。
的逻辑电平是参照上的电压V
L
。数据移入SPI从机接口
在SCLK的上升沿。数据逐个从SPI从接口上的下降沿
SCLK 。
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
驱动
高， SPI从接口没有被选中时， MISO引脚为高阻抗，和SCLK
转换将被忽略。一个SPI传输开始于一个高到低
SS
过渡和与结束
低到高
SS
过渡。
SPI串行数据输出（主入从出） 。 MISO为推挽输出。 MISO为三态中
半双工模式或时
SS
= 1， MISO逻辑电平是参照上的电压V
L
.
SPI串行数据输入（主出从入） 。 MOSI上的逻辑电平为参考的
在V电压
L
。 MOSI也可以配置作为双向MOSI / MISO输入和输出。
（见图15 ）
通用复用推挽输出。出现在MAX3421E内部信号
GPX是可编程的，通过写PINCTL （ R17 ）的GPXB和GPXA位寄存器和
该模式的SEPIRQ位（ R27 ）寄存器。 GPX表示的五个信号1 （见
GPX
部分） 。
中断输出。在边沿模式下， INT的逻辑电平被引用到的电压V
L
并
推挽输出具有可编程极性。在水平模式下， INT是开漏低电平有效。
坐落在CPUCTL IE位（ R16 ）寄存器来启用INT 。
USB D-信号。通过一个33Ω± 1 ％的串联电阻连接D-到USB接口。一
切换15kΩ的D-下拉电阻是器件内部。
产量
通用推挽输出。 GPOUT7 - GPOUT0逻辑电平被引用到
在V电压
L
.
输入/
产量
输入
输入
输入
功能
通用输入。 GPIN7 - GPIN0被连接到V
L
内部上拉电阻。
GPIN7 - GPIN0逻辑电平被引用到的电压V
L
.
电平转换器的电压输入。连接V
L
到系统的1.4V至3.6V的逻辑电平的功率
供应量。绕道V
L
接地用0.1μF电容尽可能靠近V
L
成为可能。
地
MAX3421E
13
SCLK
输入
14
SS
输入
15
MISO
产量
输入或
输入/
产量
16
MOSI
17
GPX
产量
18
INT
产量
输入/
产量
20
D-
_______________________________________________________________________________________
5
19-3953 ;冯0 ; 2/06
USB外设/主机控制器
与SPI接口
概述
该MAX3421E USB外设/主机控制器包含
数字逻辑和必要的模拟电路
实现一个全速USB外设或全速/低
主机速度符合USB规范2.0版。一
内置收发器具有± 15kV ESD保护和
可编程的USB连接和断开。一个跨
最终串行接口引擎（ SIE ）负责处理底层USB
协议的详细信息，如错误校验和总线重试。
MAX3421E工作通过访问寄存器组
通过SPI 接口，工作频率高达26MHz 。任何
SPI主机（微处理器， ASIC ， DSP等）可以添加
使用简易的3 USB外设或主机功能
或4线SPI接口。
当MAX3421E USB广大收藏
可用外设与各种微处理器， ASIC或
DSP当它作为一个USB主机。为点至点
解决方案，例如，一个USB键盘或鼠标接口
面对一个嵌入式系统，其能操作的固件
阿泰的MAX3421E可因为只有一个简单的
支持目标设备。
内部电平转换器允许SPI接口在运行
1.4V至3.6V的系统电压。 USB-定时
操作与接口的MAX3421E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
MAX3421E包括8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。
MAX3421E工作在扩展级-40 ° C至
+ 85°C温度范围，采用32引脚
TQFP封装（5mm x 5mm的）和32引脚TQFN封装
年龄（采用5mm x 5mm ） 。
特点
微处理器的独立USB解决方案
软件兼容于USB MAX3420E
外设控制器，SPI接口
符合USB规范修订版2.0
（全速12Mbps的外设，全速/低速
为12Mbps / 1.5Mbps的主机）
集成的USB收发器
内部D +固件/硬件控制
上拉电阻（外设模式）和D + / D-
下拉电阻（主机模式）
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
对于自我
供电外设应用
ESD保护D + ，D-和VBCOMP
中断输出引脚（电平还是Programmable-
边）允许轮询或中断驱动的SPI
接口
八个通用输入和八个常规 -
通用输出
中断信号通用输入引脚，
可编程的边沿极性
智能USB 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
所以操作SPI主并不需要时间
活动
节省空间的无铅TQFP和TQFN
封装（ 5mm x 5mm的）
MAX3421E
应用
嵌入式系统
医疗器械
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
MAX3421EEHJ+
温度范围
-40 ° C至+ 85°C
PIN的
包
32 TQFP
32 TQFN -EP **
PKG CODE
H32-1
T3255-4
MAX3421EETG + * -40 ° C至+ 85°C
*未来
接触产品的工厂。
** EP
=裸露焊盘，连接到地。
SPI是Motorola ， Inc.的商标。
________________________________________________________________
Maxim Integrated Products版权所有
1
对于定价，交付和订购信息，请联系美信/达拉斯直接！在
1-888-629-4642 ，或访问Maxim的网站www.maxim-ic.com 。
USB外设/主机控制器
与SPI接口
MAX3421E
在主机的运行特点
十一寄存器（ R21 - R31）被添加到
MAX3420E寄存器组来控制主机操作
主机控制器全速运行或低
速度
FIFO的
SNDFIFO ：发送FIFO ，双缓冲的64字节
RCVFIFO ：接收FIFO ，双缓冲的64字节
处理DATA0 / DATA1切换生成和
检查
执行错误检查的所有转让
自动产生SOF （全速） / EOP
（低速）的间隔为1ms
自动同步主机与传输
帧起始（ SOF / EOP ）
主机请求的报告结果
支持USB集线器
支持同步传输
简单的编程
SIE自动生成定期SOF
（全速）和EOP （低速）框架
标志
SPI主加载数据，设置功能地址，
端点和传输类型，并启动
转让
MAX3421E响应中断和
结果代码指示外设响应
传输请求可以加载任意时间
SIE同步与帧标记
对于多包传输， SIE
自动维护和检查的
数据切换
USB
在外围设备的运行特点
内置端点FIFOS
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（双精度型
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
传输数据并行与USB传输
设置数据有它自己的8字节FIFO ，简化
网络固件
典型应用电路
3.3V
调节器
SPI
3, 4
MAX3421E
INT
P
图1. MAX3421E连接到任何微处理器
使用3个或4个接口引脚
MAX3421E的连接到任何微处理器（ μP ）
利用3或4的接口引脚（图1） 。一个简单的
无需微处理器SPI硬件，这些都可以
逐位控制通用I / O引脚。八GPIN和
在MAX3421E 8 GPOUT销大于
更换要落实接口的微处理器引脚
脸上。虽然MAX3421E SPI硬件包括
单独的数据输入（ MOSI ，主出从入）和数据
出（ MISO ，主机输入，从机输出）引脚， SPI接口
也可以为MOSI引脚进行bidi-配置
rectional数据，保存一个接口引脚。这被称为
到半双工模式。
2
_______________________________________________________________________________________
USB外设/主机控制器
与SPI接口
典型应用电路（续）
3.3V
调节器
SPI
3, 4
电源导轨
MAX3421E
USB
MAX3421E
INT
ASIC ，
DSP ，
等等
两个MAX3421E功能可以很容易地连接到
大的，快速的芯片，如ASIC和DSP的（图2） 。
首先， SPI接口的时钟频率高达26MHz的。
第二，在V
L
引脚和内部电平转换器允许
在较低的电压比运行系统接口
需要V的3.3V
CC
.
图2.连接到一个大的芯片MAX3421E
3.3V
调节器
当地
动力
USB
MAX3421E
I
S
O
L
A
T
O
R
S
MISO
INT
微
ASIC
DSP
SCLK
MOSI
SS
当地
GND
该MAX3421E提供了一个理想的方法，电
分离出的USB接口（图3） 。 USB采用流
控制其中MAX3421E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MAX3421E
5V
V
公共汽车
开关
V
公共汽车
动力
开/关
故障
3.3V
调节器
MICRO ，
ASIC ，
DSP
SPI
3, 4
V
公共汽车
USB
＆ QUOT ; A＆ QUOT ;
D+
D-
GND
USB
USB
"B"外设
MAX3421E
INT
图4示出了用于一个系统的框图，其中
MAX3421E为USB主机。 USB主机
提供5V电源V
公共汽车
将USB “A” CON-的脚
插头供电的USB外设。这亲的系统
志愿组织功率到外部外围应该使用
电源引脚，以防止保护电路
损坏的系外过流情况
统。 A V
公共汽车
切换，如MAX4789 ，提供
功率控制以及附加的两个特性：它限制了
电流输送到所述外围设备（例如，以
200毫安） ，和它指示故障（过电流）的条件
到SPI控制器。 Maxim提供多种的V
公共汽车
开关与各种电流限制和功能。
请参考Maxim网站了解详细信息。
一个3.3V稳压器（例如， MAX6349TL ）权力
MAX3421E的，和可选的系统控制器。如果
在系统控制器工作在较低的电压，所述
MAX3421E SPI和I / O接口，可在较低的运行
电压通过连接在系统电压（应试
PLE ， 2.5V或1.8V ）的MAX3421E V
L
引脚。
图4.在嵌入式主机应用程序MAX3421E
_______________________________________________________________________________________
3
USB外设/主机控制器
与SPI接口
MAX3421E
工作原理图
水库
XI
XO
V
CC
国内
POR
RESET
逻辑
1.5k
OSC
和
4X PLL
动力
下
D+
D-
ESD
保护
全速/
低速
USB
收发器
15k
USB SIE
（ SERIAL-
接口
引擎）
48MHz
15k
SCLK
MOSI
MISO
SS
INT
终点
缓冲器
ESD
保护
1V到3V
R
IN
SPI从机
接口
VBUS
COMP
VBUS_DET
R
GPIN
GPIN0
GPIN1
GPIN2
GPIN3
GPIN4
GPIN5
GPIN6
GPIN7
GPOUT0
GPOUT1
GPOUT2
GPOUT3
GPOUT4
GPOUT5
GPOUT6
GPOUT7
V
L
VBCOMP
操作
0
1
BUSACT /
INIRQ
SOF
2
MUX
3
MAX3421E
GND
GPX
4
_______________________________________________________________________________________
USB外设/主机控制器
与SPI接口
引脚说明
针
1
2
3, 19
4
5
6
7
8
9
10
11
12
名字
GPIN7
V
L
GND
GPOUT0
GPOUT1
GPOUT2
GPOUT3
GPOUT4
GPOUT5
GPOUT6
GPOUT7
水库
输入
器件复位。驱动器
水库
低清除所有内部寄存器除了PINCTL （ R17 ）
USBCTL （R15 ）和SPI逻辑。的逻辑电平是参照上的电压V
L
。 （见
器件复位
部分，用于提供与MAX3421E复位的说明。 ）
SPI串行时钟输入。外部SPI主设备SCLK频率高达26MHz的。
的逻辑电平是参照上的电压V
L
。数据移入SPI从机接口
在SCLK的上升沿。数据逐个从SPI从接口上的下降沿
SCLK 。
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
驱动
高， SPI从接口没有被选中时， MISO引脚为高阻抗，和SCLK
转换将被忽略。一个SPI传输开始于一个高到低
SS
过渡和与结束
低到高
SS
过渡。
SPI串行数据输出（主入从出） 。 MISO为推挽输出。 MISO为三态中
半双工模式或时
SS
= 1， MISO逻辑电平是参照上的电压V
L
.
SPI串行数据输入（主出从入） 。 MOSI上的逻辑电平为参考的
在V电压
L
。 MOSI也可以配置作为双向MOSI / MISO输入和输出。
（见图15 ）
通用复用推挽输出。出现在MAX3421E内部信号
GPX是可编程的，通过写PINCTL （ R17 ）的GPXB和GPXA位寄存器和
该模式的SEPIRQ位（ R27 ）寄存器。 GPX表示的五个信号1 （见
GPX
部分） 。
中断输出。在边沿模式下， INT的逻辑电平被引用到的电压V
L
并
推挽输出具有可编程极性。在水平模式下， INT是开漏低电平有效。
坐落在CPUCTL IE位（ R16 ）寄存器来启用INT 。
USB D-信号。通过一个33Ω± 1 ％的串联电阻连接D-到USB接口。一
切换15kΩ的D-下拉电阻是器件内部。
产量
通用推挽输出。 GPOUT7 - GPOUT0逻辑电平被引用到
在V电压
L
.
输入/
产量
输入
输入
输入
功能
通用输入。 GPIN7 - GPIN0被连接到V
L
内部上拉电阻。
GPIN7 - GPIN0逻辑电平被引用到的电压V
L
.
电平转换器的电压输入。连接V
L
到系统的1.4V至3.6V的逻辑电平的功率
供应量。绕道V
L
接地用0.1μF电容尽可能靠近V
L
成为可能。
地
MAX3421E
13
SCLK
输入
14
SS
输入
15
MISO
产量
输入或
输入/
产量
16
MOSI
17
GPX
产量
18
INT
产量
输入/
产量
20
D-
_______________________________________________________________________________________
5
19-3953 ;冯0 ; 2/06
±
°
°
部分
MAX3421EEHJ+
温度范围
-40 ° C至+ 85°C
PIN的
包
32 TQFP
32 TQFN -EP **
PKG CODE
H32-1
T3255-4
MAX3421EETG + * -40 ° C至+ 85°C
*
**
________________________________________________________________
Maxim Integrated Products版权所有
1
–
3.3V
调节器
SPI
3, 4
USB
MAX3421E
INT
μP
μ
2
_______________________________________________________________________________________
3.3V
调节器
SPI
3, 4
电源导轨
USB
MAX3421E
INT
ASIC ，
DSP ，
等等
3.3V
调节器
当地
动力
USB
MAX3421E
I
S
O
L
A
T
O
R
S
MISO
INT
微
ASIC
DSP
SCLK
MOSI
SS
当地
GND
5V
V
公共汽车
开关
V
公共汽车
动力
开/关
故障
3.3V
调节器
MICRO ，
ASIC ，
DSP
SPI
3, 4
V
公共汽车
USB
＆ QUOT ; A＆ QUOT ;
D+
D-
GND
USB
USB
"B"外设
MAX3421E
INT
_______________________________________________________________________________________
3
水库
XI
XO
V
CC
国内
POR
RESET
逻辑
1.5kΩ
OSC
和
4X PLL
动力
下
D+
D-
ESD
保护
全速/
低速
USB
收发器
15kΩ
USB SIE
（ SERIAL-
接口
引擎）
48MHz
15kΩ
SCLK
MOSI
MISO
SS
INT
终点
缓冲器
ESD
保护
1V到3V
R
IN
SPI从机
接口
VBUS
COMP
VBUS_DET
R
GPIN
GPIN0
GPIN1
GPIN2
GPIN3
GPIN4
GPIN5
GPIN6
GPIN7
GPOUT0
GPOUT1
GPOUT2
GPOUT3
GPOUT4
GPOUT5
GPOUT6
GPOUT7
V
L
VBCOMP
操作
0
1
BUSACT /
INIRQ
SOF
2
MUX
3
MAX3421E
GND
GPX
4
_______________________________________________________________________________________
针
1
2
3, 19
4
5
6
7
8
9
10
11
12
名字
GPIN7
V
L
GND
GPOUT0
GPOUT1
GPOUT2
GPOUT3
GPOUT4
GPOUT5
GPOUT6
GPOUT7
水库
输入/
产量
输入
输入
输入
功能
通用输入。 GPIN7 - GPIN0被连接到V
L
内部上拉电阻。
–
–
GPIN7 - GPIN0逻辑电平被引用到的电压V
L
.
电平转换器的电压输入。连接V
L
到系统的1.4V至3.6V的逻辑电平的功率
μ
供应量。绕道V
L
接地用0.1μF电容尽可能靠近V
L
成为可能。
地
产量
通用推挽输出。 GPOUT7 - GPOUT0逻辑电平被引用到
–
在V电压
L
.
输入
器件复位。驱动器
水库
低清除所有内部寄存器除了PINCTL （ R17 ）
水库
USBCTL （R15 ）和SPI逻辑。的逻辑电平是参照上的电压V
L
。 （见
器件复位
部分，用于提供与MAX3421E复位的说明。 ）
SPI串行时钟输入。外部SPI主设备SCLK频率高达26MHz的。
的逻辑电平是参照上的电压V
L
。数据移入SPI从机接口
在SCLK的上升沿。数据逐个从SPI从接口上的下降沿
SCLK 。
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
驱动
SS
SS
高， SPI从接口没有被选中时， MISO引脚为高阻抗，和SCLK
SS
转换将被忽略。一个SPI传输开始于一个高到低
SS
过渡和与结束
SS
低到高
SS
过渡。
SPI串行数据输出（主入从出） 。 MISO为推挽输出。
SS
MISO为三态中
半双工模式或时
SS
= 1， MISO逻辑电平是参照上的电压V
L
.
SPI串行数据输入（主出从入） 。 MOSI上的逻辑电平为参考的
在V电压
L
。 MOSI也可以配置作为双向MOSI / MISO输入和输出。
（见图15 ）
通用复用推挽输出。出现在MAX3421E内部信号
GPX是可编程的，通过写PINCTL （ R17 ）的GPXB和GPXA位寄存器和
该模式的SEPIRQ位（ R27 ）寄存器。 GPX表示的五个信号1 （见
GPX
部分） 。
中断输出。在边沿模式下， INT的逻辑电平被引用到的电压V
L
并
推挽输出具有可编程极性。在水平模式下， INT是开漏低电平有效。
坐落在CPUCTL IE位（ R16 ）寄存器来启用INT 。
USB D-信号。 D-连接到
±
通过一个33Ω± 1％的串联电阻器的USB连接器。一
Ω
切换15kΩ的D-下拉电阻是器件内部。
13
SCLK
输入
14
SS
输入
15
MISO
产量
输入或
输入/
产量
16
MOSI
17
GPX
产量
18
INT
产量
输入/
产量
20
D-
Ω
_______________________________________________________________________________________
5
QQ：2880707522 复制
