采用MAXQ2000 USB “拇指”評(píng)估套件進(jìn)行設(shè)計(jì)

引言

MAXQ2000USBThumb評(píng)估套件是評(píng)估MAXQ2000RISC微控制器方便可靠的平臺(tái)。評(píng)估(EV)套件電路板采用了具有USB接口的“拇指”外形封裝(圖1)。通過計(jì)算機(jī)上安裝的MAX-IDE匯編語言集成開發(fā)環(huán)境，可以在該評(píng)估套件電路板上開發(fā)并調(diào)試應(yīng)用程序。套件中包含的USB閃存驅(qū)動(dòng)盤提供MAX-IDE程序，也可以從Maxim網(wǎng)站下載該程序。

MAXQ2000USB電路板包括一個(gè)DS18B20溫度傳感器；一個(gè)4位7段液晶顯示屏(LCD)；一個(gè)用于MAXQ2000內(nèi)部實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)的32kHz晶振以及一個(gè)原型插頭，通過它訪問處理器的一些通用I/O引腳。

評(píng)估套件在發(fā)售時(shí)提供電路板和USB閃存驅(qū)動(dòng)盤，它包括軟件、原理圖、數(shù)據(jù)資料以及其他有用文檔。

軟件設(shè)置

在使用MAXQ2000USB評(píng)估套件之前，您的PC必須先安裝幾個(gè)軟件包。下面幾節(jié)解釋了每個(gè)軟件包的安裝和設(shè)置。

安裝USB至串口驅(qū)動(dòng)

PC要和MAXQ2000USB電路板正確連接，必須為板上USB至串口轉(zhuǎn)換器安裝合適的驅(qū)動(dòng)。下面的說明具體先容了怎樣安裝Windows®XP驅(qū)動(dòng)。假如還需要深進(jìn)了解在Windows2000或者Windows98上安裝FTDI驅(qū)動(dòng)，請(qǐng)參考安裝指南。

安裝虛擬COM端口(VCP)FTDI驅(qū)動(dòng)

安裝這些驅(qū)動(dòng)時(shí)，請(qǐng)按照以下步驟進(jìn)行：把提供的USB閃存驅(qū)動(dòng)盤插進(jìn)到計(jì)算機(jī)的主動(dòng)USB連接器中。根據(jù)您的操縱系統(tǒng)及其設(shè)置，閃存中的自動(dòng)運(yùn)行功能使程序自動(dòng)運(yùn)行。假如程序沒有自動(dòng)啟動(dòng)，打開瀏覽器，雙擊根目錄下的Setup.exe文件。這將產(chǎn)生MAXQ2000評(píng)估套件主菜單，如圖2所示。單擊屏幕右側(cè)的USBSerialDrivers按鈕。這會(huì)打開另一個(gè)窗口，您將看到安裝進(jìn)程。安裝完成后，將出現(xiàn)確認(rèn)消息。

現(xiàn)在，連接MAXQ2000USB電路板和您PC的主動(dòng)USB端口。固然不是必須的，建議最好不要使用USB閃存驅(qū)動(dòng)盤目前連接的端口，而使用其他端口，這樣可以訪問所有USB設(shè)備，而不必往返切換。將出現(xiàn)“FoundNewHardware”消息。稍后，您將看到消息“Yourhardwareisinstalledandreadytouse”。

確定虛擬COM端口

必須配置MAX-IDE程序和開發(fā)工具，使其能夠適應(yīng)MAXQ2000USBThumb評(píng)估套件提供的虛擬COM端口(VCP)接口。首先，您必須確定操縱系統(tǒng)為USB串口分配了哪一COM端口。對(duì)此，單擊StartControlPanel，選擇SystemHardwareDeviceManager。查看Ports(COM&LPT)部分，確定分配給VCP的COM端口號(hào)(圖3)。

在這個(gè)例子中，USB串口被分配給COM4。當(dāng)?shù)谝淮螁?dòng)MAX-IDE(或者其他程序與MAXQ2000評(píng)估套件開始通訊)時(shí)，必須配置IDE使用該COM口。下面具體先容這一配置過程?，F(xiàn)在，記住COM端口分配即可，以便后面進(jìn)行配置。

安裝MAX-IDE

MAX-IDE程序是MAXQ®微控制器全功能應(yīng)用開發(fā)和調(diào)試環(huán)境。它適用于所有MAXQ評(píng)估套件，具有以下特性：為MAXQ匯編應(yīng)用程序提供的基于工程的開發(fā)環(huán)境。集成MAXQ宏匯編器，包括適用于所有MAXQ微控制器的標(biāo)準(zhǔn)頭文件。使用JTAG/TAP接口和ROM裝進(jìn)程序(面向帶有閃存或者EEPROM程序存儲(chǔ)器的MAXQ微控制器)在電路裝進(jìn)應(yīng)用程序。在電路調(diào)試功能，包括設(shè)置斷點(diǎn)，程序單步執(zhí)行，查看和修改存儲(chǔ)器/寄存器內(nèi)容等。與USB驅(qū)動(dòng)相似，使用MAXQ2000評(píng)估套件USB閃存驅(qū)動(dòng)盤，安裝MAX-IDE程序。和前面一樣，確定USB閃存驅(qū)動(dòng)盤插進(jìn)到主動(dòng)USB端口，雙擊根目錄中的Setup.exe文件。從主菜單中，單擊ProgrammingTools按鈕，從該菜單中，單擊MAX-IDE按鈕。這將啟動(dòng)MAX-IDESetupWizard，開始安裝程序。在安裝中，向?qū)У哪J(rèn)安裝路徑是C:ProgramFilesMAX-IDE，但是，您可以通過單擊Browse按鈕，選擇其他安裝目錄。在這一選項(xiàng)以及其他選項(xiàng)中，建議選擇默認(rèn)。安裝完成后，可以從Start菜單：StartAllProgramsMAX-IDEMAX-IDE，啟動(dòng)MAX-IDE。使用上面分配的串口配置MAX-IDE時(shí)，啟動(dòng)程序，選擇DeviceOptions。從下拉選項(xiàng)中選擇您的COM口，如圖4所示。假如沒有列出該COM口，只要輸進(jìn)數(shù)值即可，例如，COM4。在此，也恰好檢查DeviceConfigurationFile和DesiredJTAGClockFrequency(kHz)；假如還沒有配置，按圖中所示對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。

例程

USB閃存驅(qū)動(dòng)盤的文件夾“examples”中提供了幾個(gè)MAXQ2000應(yīng)用程序。程序之一以MAXQ匯編語言編寫，位于子目錄MAXQ2000USBKITMAX-IDETemperature中。該應(yīng)用程序使用DS18B20數(shù)字溫度計(jì)丈量環(huán)境溫度。測得的溫度在電路板LCD上以華氏溫度和攝氏溫度交替顯示。這一溫度應(yīng)用程序用于展示套件的功能。

裝進(jìn)并執(zhí)行這一實(shí)例時(shí)，應(yīng)將文件復(fù)制到PC的工作目錄中。從MAXQ2000評(píng)估套件硬盤主菜單中，單擊ProgrammingTools按鈕，然后單擊ExampleCode按鈕，完成這一操縱。這將啟動(dòng)安裝向?qū)?可能會(huì)需要一段時(shí)間)，您將被詢問把這些文件復(fù)制到PC的哪一目錄。在這個(gè)例子中，文件被復(fù)制到目錄C:MAXQ2000USBKITExampleCode中，但也可以是您選擇的任意位置。

硬件設(shè)置

MAXQ2000USB評(píng)估套件硬件非常簡捷；它沒有跳接器或者其他硬件配置設(shè)置。所包含的USB閃存驅(qū)動(dòng)盤中提供了評(píng)估套件電路板原理圖(Documentation按鈕)。查看該原理圖，您會(huì)了解到電路板上只有很少的元件。

電路板包括三個(gè)指示LED：D1、D2和D3。LEDD1發(fā)綠色光，是電源指示器。從USB端口為電路板供電時(shí)，該指示器點(diǎn)亮。LEDD3發(fā)紅色光，USB端口上有通訊時(shí)，它被點(diǎn)亮。LEDD2發(fā)綠色光，通過一個(gè)限流電阻，連接端口引腳P3.7和電路板的3.3V電源。軟件設(shè)置該端口引腳為邏輯零，點(diǎn)亮LEDD2。

通過USB連接器為電路板提供所有的電源。USB至串口芯片(FT232R)將5V輸進(jìn)電源穩(wěn)壓至3.3V，以便電路板上的其他電路使用。單獨(dú)的低泄漏穩(wěn)壓器U3為MAXQ2000微控制器U1和U5提供專用2.5V電源。微控制器U1是專用控制器，完成串口至JTAG轉(zhuǎn)換。微控制器U5是通用器件；用戶應(yīng)用程序代碼裝進(jìn)該器件，并執(zhí)行。所有微控制器都采用FT232R器件提供的12MHz時(shí)鐘來工作。要使用該時(shí)鐘，套件上的USB連接器必須連接至已上電(未被掛起)的USB主機(jī)。

裝載可執(zhí)行文件

有幾種方法可以完成MAXQ2000評(píng)估套件電路板可執(zhí)行程序文件裝進(jìn)和運(yùn)行。例如，可以使用USB閃存驅(qū)動(dòng)盤提供的微控制器工具套件(MTK)裝進(jìn).HEX格式文件，也可以從Maxim網(wǎng)站下載。對(duì)于本應(yīng)用筆記，我們將使用MAX-IDE把程序裝進(jìn)到套件電路板上。裝進(jìn)溫度實(shí)例時(shí)，請(qǐng)按照以下步驟進(jìn)行：假如還沒有連接，將評(píng)估套件插進(jìn)到PC打開的USB插槽中。電源LEDD1將被點(diǎn)亮。LEDD3會(huì)閃爍幾次，然后，停止，指示USB總線上出現(xiàn)突發(fā)。假如MAX-IDE程序還沒有運(yùn)行，選擇StartAllProgramsMAX-IDEMAX-IDE啟動(dòng)它。也可以找到MAX-IDE圖標(biāo)，單擊它。假如還沒有完成這些工作，按照上面安裝MAX-IDE的先容來設(shè)置DeviceOptions?，F(xiàn)在，選擇ProjectOpenProject，找到匯編語言溫度實(shí)例所在的目錄(例如，C:MAXQ2000USBKITMAX-IDETemperature)。選擇2000test.prj文件，單擊OPEN。MAX-IDE將打開工程，把匯編語言源文件(2000test.asm)裝進(jìn)到顯示窗口中(圖5)。打開工程，MAX-IDE會(huì)與評(píng)估套件建立通訊，屏幕底部的消息對(duì)此進(jìn)行了確認(rèn)。然而，在程序執(zhí)行前，MAX-IDE并沒有被實(shí)際裝進(jìn)到套件中。確定在打開工程之前，電路板已經(jīng)插進(jìn)到主動(dòng)USB端口中。否則，在程序確定無法與套件進(jìn)行通訊之前，您不得不等待相對(duì)較長的超時(shí)時(shí)間。

在裝進(jìn)并運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)，單擊屏幕上面的run按鈕(圖6中高亮顯示)，或者按下F5。程序?qū)⒈谎b進(jìn)，正如屏幕下面的消息所示，從地址零開始執(zhí)行。觀察評(píng)估套件電路板，可以確定程序在運(yùn)行。LCD顯示溫度，LCD每次變化時(shí)，LEDD2都閃爍一下。

假如您還不熟悉MAX-IDE的功能，那么這是熟悉它的一次好機(jī)會(huì)。您可以單擊run按鈕右側(cè)的pause按鈕，暫停程序(圖6)。激活pause按鈕會(huì)發(fā)生幾件事情。MAX_IDE將暫停程序，在要被執(zhí)行的下一行代碼上放置一個(gè)高亮顯示條(圖7)。屏幕右側(cè)表中顯示的寄存器內(nèi)容被更新，以反映其當(dāng)前值。單擊寄存器值，輸進(jìn)新值，改變寄存器數(shù)值。對(duì)于代碼調(diào)試，這是功能非常強(qiáng)大的工具。單擊run按鈕，使程序繼續(xù)執(zhí)行。

單擊代碼窗口左側(cè)的行號(hào)，設(shè)置斷點(diǎn)，也可以使用StepInto按鈕，單步進(jìn)進(jìn)代碼行，如圖8最左側(cè)所示。StepInto按鈕右側(cè)的兩個(gè)按鈕分別是StepOver和StepOut按鈕。正如其名稱所示，用戶可以利用它們來進(jìn)進(jìn)或者退出子例程。最右側(cè)的按鈕是RunToCursor按鈕。把圖標(biāo)放在程序的任一行，單擊該按鈕，程序開始運(yùn)行，直到要執(zhí)行該行為止。

MAXQ開發(fā)工具指南提供了MAX-IDE功能的具體信息，可以從Maxim網(wǎng)站下載該指南(PDF，864KB)。

C代碼實(shí)例

USB閃存驅(qū)動(dòng)盤中提供了另外兩個(gè)實(shí)例程序：閃存驅(qū)動(dòng)盤的ExamplesIAR子目錄中含有Countdown和Temperature兩個(gè)程序。Countdown程序使用內(nèi)部定時(shí)器來產(chǎn)生1s間隔，從初始值開始遞減計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)顯示在LCD上，當(dāng)達(dá)到00:00時(shí)，程序停止執(zhí)行。Temperature程序是匯編程序的C語言版本，其名稱和上面的一樣。所有這些實(shí)例都采用了IAR編譯器進(jìn)行編寫，該編譯器也包含在USB閃存驅(qū)動(dòng)盤中。

裝進(jìn)IAR編譯器，執(zhí)行這兩個(gè)實(shí)例MAXQ2000應(yīng)用程序的具體說明已經(jīng)超出了本文檔范圍。固然如此，還是需要留意以下題目。單擊MAXQ2000評(píng)估套件主菜單的ProgrammingTools按鈕，安裝評(píng)估版的IAR工具包(KickStart版)。在隨后顯示的窗口中，單擊IAREmbeddedWorkbench®按鈕，啟動(dòng)IAR安裝工具。按照說明來安裝工具包。您可以完成在線注冊，從IAR獲得許可。安裝IARKickStart版之后，從MAXQ2000評(píng)估套件主菜單中選擇ProgrammingTools按鈕，然后選擇IARPatch按鈕，安裝工具包的幾個(gè)更新。這將啟動(dòng)補(bǔ)丁的安裝程序。安裝IAR工具包和補(bǔ)丁之后，您可以單擊FileOpenWorkspace...，選擇Countdown_Workspace.eww，打開Countdown實(shí)例應(yīng)用程序。在ProjectOptions和Debug-JTAG下面，您可以將通訊端口設(shè)置為COM4。選擇ProjectRebuildAll，編譯并鏈接應(yīng)用程序。單擊Debug按鈕或者選擇ProjectDebug，啟動(dòng)調(diào)試器。StepInto、RunToCursor或者Go按鈕都可以啟動(dòng)程序。在這里可以進(jìn)一步了解IAR工具包的功能。

結(jié)論

MAXQ2000USB“拇指”評(píng)估套件是評(píng)估MAXQ2000RISC微控制器方便可靠的平臺(tái)。電路板采用了具有USB接口的“拇指”外形封裝。評(píng)估套件的USB閃存驅(qū)動(dòng)盤含有MAX-IDE。采用MAX-IDE和套件電路板，用戶可以開發(fā)并調(diào)試MAXQ2000RISC微控制器應(yīng)用程序。USB閃存驅(qū)動(dòng)盤提供了幾個(gè)實(shí)例程序和評(píng)估版的編譯器以及工具包。

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