アプリケーションノート 3782

MAX3421Eに関するFAQ (よくある質問)


要約: MAX3421Eは、SPI™ポートを搭載したシステムにUSBのホストまたはペリフェラルの動作を追加します。この一連のよくある質問(FAQ)は、MAX3421Eの基本動作に関する質問に回答しています。

MAX3421Eとは何ですか?

MAX3421Eは、USBのペリフェラルまたはホストとして機能することが可能なUSBコントローラです。MAX3421Eは、マキシムのMAX3420E周辺機器専用コントローラをベースとして、最大26MHzで動作可能なSPIインタフェースを備えています。MAX3421Eは、フルスピード/ロースピードのトランシーバ、スマートシリアルインタフェースエンジン(SIE)、およびSPIインタフェースを介してアクセス可能なレジスタファイルを内蔵しています。

MAX3421Eは、マイクロコントローラを内蔵していますか?

いいえ。MAX3420Eと同様、MAX3421Eはマイクロコントローラ、DSP、またはASICなど、いずれのコントローラとも連携して動作するように設計されています。MAX3421Eは、最大26MHzで動作可能なSPIマスタに接続されます。

MAX3421EはUSB On The Go (OTG)デバイスですか?

完全にはそうではありません。MAX3421Eはデュアルロール(ペリフェラルおよびホスト)のUSBコントローラであるため、OTGのディジタル部分を実装しています。MAX3421EはOTGデバイスが必要とするVBUS制御やその他のアナログの詳細機能を内蔵していませんが、これらの機能は、外部回路を用いて追加し、MAX3421Eの汎用IOピンによって制御することができます。

「スマートSIE」とはどういう意味ですか?

SIEとはシリアルインタフェースエンジンの略語です。SIEは、USBトランシーバが送受信した信号をパケットに変換します。一般的なSIEは、以下に示す基本的な信号処理作業を行います。
  • CRCの生成とエラーチェック
  • ビットスタッフィング
  • クロック再生
  • ハンドシェイクパケットの送信とチェック
スマートSIEはUSBプロトコルを徹底的に調べて、高レベルのプロトコルの問題を処理するため、プログラマはこれらの問題で頭を悩ます必要はありません。

ここで例を示します。USBホストがIN要求をペリフェラルに送信し、有効なデータ、ただし誤ったデータトグルを受信したとき、ホストはどうすればよいのでしょうか? 正常なSIEであれば、622ページのUSB仕様にしたがって、マイクロプロセッサに結果(良好なデータ、不良のトグル)を提示し、正しい応答をファームウェアに委ねるでしょう。

ここに、MAX3421EのスマートSIEの動作を示します。MAX3421EはACKハンドシェイクを送信しますが、自身のデータトグルの補数をとらず、受信データが有効であることをCPUに示す割込み要求RCVDAV (受信データ利用可能)を生成しません。不良なトグル値でパケットにACK応答するということが直観的に理解できない場合、詳細について、「MAX3421Eプログラミングガイド」を参照してください。USBプロトコルのこの部分については、MAX3421Eが処理するため、ファームウェアが処理する必要はありません。

別の例として、MAX3421EのスマートSIEは、ホストのとき、自動的に1ミリ秒のフレームマーカを生成します。MAX3421Eに接続されているCPUは、HXFRと呼ばれるレジスタに書き込むことによって、ホストパケットを送信します。フレーム後半でCPUがHXFRレジスタに書き込んで、さらにフレームマーカとの衝突を回避する十分な時間がフレーム内にない場合、SIEは次のフレームまで自動的に転送を延期します。

MAX3421Eは、MAX3420Eと電気的にどのように違うのですか?

どちらのデバイスにも、2つの電圧ピン、VCCとVLがあります。VLは、オンチップのレベルトランスレータのスレッショルド電圧の役割を果たし、これによって製品は複数の電源電圧システムで動作することができるようになります。

2つの製品の2つの消費電流、ICCとILを比較した場合、以下の理由でこれらの製品が違うことがわかります。
  • MAX3420Eは、VCCから発振器、PLL、およびトランシーバに、VLからディジタルロジックに電力を供給します。
  • MAX3421Eは、VCCから発振器、PLL、トランシーバ、およびディジタルロジックのすべてに電力を供給します。この結果、ICCは、MAX3420Eよりも大きくなります。

MAX3421EはMAX3420Eの差し込み式の交換品ですか?

いいえ。MAX3421EはMAX3420Eより多くの信号ピンを備え、MAX3421EのTQFPパッケージ(5mm x 5mm)はMAX3420EのTQFPパッケージ(7mm x 7mm)に比べて小型です。MAX3421EはMAX3420Eとコード互換ですか? はい。MAX3421Eは、パワーオンまたはリセットされると、デフォルトでMAX3420Eと同じレジスタセットを持つペリフェラルモードに設定されます。

MAX3421Eはホストとして、どのUSB転送タイプと速度をサポートしていますか?

MAX3421Eは、ロースピード(1.5Mbps)またはフルスピード(12Mbps)のホストとして動作します。ロースピードのとき、MAX3421Eは、CONTROL、BULK、およびINTERRUPTの各転送をサポートします。フルスピードのときは、CONTROL、BULK、INTERRUPT、およびISOCHRONOUSの各転送をサポートします。

MAX3421Eは、ハブに接続されたロースピードデバイスと通信することができますか?

はい。スマートSIEが信号方式の細部を管理しています。ホストのファームウェアがHUBPREと呼ばれるビットを1にセットしている場合、SIEは、フルスピードのPREパケットを自動的にハブに送信してから、前の状態に戻って、ロースピードの信号をデバイスに送出します。

MAX3421Eは、接続形態(ペリフェラルまたはホスト)を検出することができますか?

はい。設計にUSBのAコネクタとBコネクタの両方が含まれている場合、MAX3421Eをホストモード(HOSTビット = 1)にし、内部のDP/DMプルダウン抵抗器をオンにし、AコネクタのVBUSピンに5Vを供給します。MAX3421Eの割込みは、デバイスが接続されているという信号を送出します。Bコネクタでは、VBUSピンをMAX3421EのVBCOMP (VBUSコンパレータ)入力に接続します。この状況で、PCに接続すると、MAX3421Eは、VBUSを検出して、ペリフェラルとして構成されます。

MAX3421Eを電気的に絶縁することができますか?

はい。MAX3421EのSPIインタフェースは、MAX3420EのSPIインタフェースと同一です。この問題については、MAX3420Eのアプリケーションノート「MAX3420Eに関するよくある質問(FAQ)」の第3項を参照してください。

USBペリフェラルとして動作するとき、MAX3420Eとは異なる、どのようなものがMAX3421Eに追加されていますか?

  1. MAX3421Eには、4つの汎用入力ピンと4つの汎用出力ピンが追加されています。これによって、GPIOは全部で入力が8つ、出力が8つになります。
  2. MAX3421Eには、8つの汎用入力ピンに対する割込み要求が追加されています。各ピンには、割込みイネーブルビットと、それに伴うエッジ極性ビットがあります。
  3. MAX3421Eには、SEPIRQと呼ばれるビットがあります。このビットによって、GPXピンは(INTに加えて)2つ目の割込み出力ピンとして機能することができます。これは、GPIN割込みの場合にのみ有効になります。
  4. MAX3421Eは、ある割込みが許可され、別の割込みが保留中のときに、INTピンがエッジ割込みモードでデアサートされて再アサートされる時間をプログラミングすることができます。MAX3420Eは、この期間について10.6µsという固定の時間を使用します。

マスストレージのサンプルコードが用意されていますか?

最新ソフトウェアのダウンロードに関してはUSBソフトウェアのダウンロードページを参照してください。

MAX3421EはUSB認証を取得していますか?

はい、ペリフェラルとして取得しています。ホストの認証はUSBテストの比較的新しい概念であり、マキシムは、USBホストとしてMAX3421Eの認証を取得する予定です。マキシムのウェブサイトをチェックしてUSB認証に関する更新の有無を確認するか、あるいは更新が利用可能になったときに電子メールによる自動更新が行われるようにウェブサイトに登録することができます。

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