Teridian 73S1215F 评估板：功能、设置与应用全解析

引言

在电子设计领域，评估板是验证和开发新设备功能的重要工具。Teridian Semiconductor Corporation 的 73S1215F 评估板，专为展示 73S1215F 智能卡控制器设备的能力而设计，既可以独立运行，也可作为开发平台使用。今天，我们就来深入了解一下这款评估板的详细信息。

文件下载：73S1215F-EB.pdf

评估板概述

评估套件内容

• 评估板：4 层矩形印刷电路板（PWB），编号为 E1215N12C1 Rev C，预加载了 USB CCID 一键式程序。
• 电源适配器：12 VDC/1,000 mA 通用壁式变压器，配有 2.1 mm 插头。
• USB 电缆：A - B 型，公对公，长度 2 米。
• CD：包含文档（数据手册和用户指南）、软件 API 库、评估代码和实用工具。

评估板特性

• 接口丰富：具备 USB 2.0 全速接口、RS - 232 接口、双智能卡接口、ICE/编程器接口。
• 显示与输入：配备 2 行 x 16 字符 LCD 模块和 6 x 5 键盘。
• 实时时钟：支持实时时钟（RTC）功能。
• 状态指示：带有 4 个 LED 用于状态指示。

推荐设备和测试工具

为了充分发挥评估板的功能，建议配备以下设备和工具：

• 功能评估：运行 Microsoft Windows XP 或 Vista 的 PC，或运行 Linux 且配备 USB 端口的工作站。
• 软件开发：Signum ICE（In Circuit Emulator）ADM - 51 和 Keil 8051 C 编译器套件 CA51。

评估板基本设置

电源供应

评估板的电源可以来自以下三个来源：

• 实验室稳压电源：连接到香蕉插头 J2、J3 和 J5，此时主开关 S1 无效。
• AC - DC 转换器：默认选择，可提供 7 V 至 12 V、400 mA 的直流电源，主开关 S1 可控制电源通断。
• USB 总线：连接到支持 USB 供电设备的计算机或集线器时，主开关 S1 无效。但由于 USB VBUS 电压可能低于智能卡操作所需的最小 VPC 电压，不推荐使用此电源配置。

通信接口

评估板与外部主机的通信可以通过以下两种方式实现：

• USB 2.0 全速接口：标准的 USB 接口，方便与计算机连接。
• RS - 232 串行接口：仅支持 TX/RX 信号，可用于数据传输。

连接仿真工具

评估板可以与 Signum Systems 的 ADM - 51 在线仿真器（ICE）配合使用。将仿真器的带状电缆直接连接到连接器 J11 即可。Signum Systems 提供不同的仿真器选项，标准选项可实现符号调试、断点设置、内存检查和修改等功能，其他选项还可提供代码跟踪和复杂断点功能，但需要额外付费。

加载用户代码

硬件接口

TFP2 或 ICE 与 73S1215F 通信所需的信号包括 E_TCLK（数据时钟）、E_RXTX（数据输入/输出）和 E_RST1（闪存下载器复位）。这些信号以及 3.3 V 和 GND 可在仿真器接头 J11 上找到。

使用在线仿真器加载代码

如果 73S1215F 闪存中已有固件，需要先擦除闪存。在仿真器软件中点击 RESET 按钮，然后点击 ERASE 按钮。闪存擦除后，使用文件菜单中的 Load 命令选择要加载的文件，点击 OK 即可将文件加载到 IC 的闪存中。加载完成后，可移除仿真器探头，按下评估板上的复位按钮，新代码即可开始执行。

使用 TSC 闪存编程器 TFP2 加载代码

按照 TSC 闪存编程器 TFP2 用户手册中的说明进行操作。

USB CCID 应用

驱动和主机演示软件安装

Windows XP

• 驱动选择：有标准的 Microsoft Windows XP 驱动和 Teridian 提供的驱动可供选择。使用 73S1215F 透明阅读器 - 带键盘和 LCD 的双插槽评估板时，不建议使用 Microsoft 提供的驱动，因为该驱动不支持第二个插槽、LCD 显示和键盘。
• 安装步骤：
  1. 解压 “12xxF CCID + DFU Vy.yy Release.zip” 文件到指定目录，如 “C:TSC”。
  2. 将电源适配器插入 12V DC 插孔和墙壁插座，打开主开关 S1。
  3. 使用 USB 电缆将主机系统与评估板连接。
  4. 主机系统应识别评估板并启动硬件安装向导，选择 Teridian 提供的驱动文件 ccidtsc - xp.inf。
  5. 按照向导提示完成安装。
  6. 运行 “CCID - DFU_USB_vy.yy.exe” 启动主机演示应用程序。

Linux 系统

Teridian 在 Slackware 6（内核 2.4.16）和 Fedora 7（内核 2.6.23）上测试了该评估板，使用 CCID 驱动 v1.3.2 和 PCSC - Lite v.1.4.4（中间件）。具体安装和使用方法请参考 73S1215F, 73S1217F CCID USB Linux 驱动安装指南（UG_12xxF_041）。

常见问题解答

Windows

• “No Reader Found” 错误：检查评估板是否正确上电，设备管理器中智能卡阅读器是否正常显示，智能卡服务是否已启动，必要时点击 CCIDUSB.exe 应用程序中的刷新按钮。
• 设备管理器中驱动显示黄色 “!”：通常表示驱动枚举过程未完成，多次按下评估板上的复位按钮，若通过 USB HUB 连接，可尝试直接连接到 PC 的 USB 端口，检查驱动版本是否至少为 6.0.0.2，必要时联系 Teridian 销售代表获取最新驱动，有时重启 PC 可解决问题。
• 设备管理器中驱动显示红色 “X”：表示智能卡驱动已被禁用，右键点击驱动并选择重新启用。
• 设备管理器中找不到 Teridian 智能阅读器，显示 “unknown USB device”：表示评估板已正确上电但未进行枚举，可移除 USB HUB 并直接连接到 PC 的 USB 端口，或更换 USB 端口。若问题仍然存在，可能是闪存中没有固件，联系销售代表进行闪存重新编程。
• 更换为 Microsoft 通用 USB CCID 驱动：在设备管理器中右键点击 Teridian 驱动，选择 “Update Driver”，按照提示选择 “Install from a list or specific location”，若未显示 Microsoft 通用 USB CCID 驱动，选择 “Have Disk” 并浏览到驱动文件所在位置进行安装。

Linux

• 查看 PCSC - Lite 调试信息：在运行 pcscd 之前，编辑文件 /usr/local/pcsc/drivers/ifd - ccid.bundle/Contents/Info.plist，将 ifdLogLevel 设置为 7，保存更改后在控制台运行 “pcscd –f –d” 命令。若需要减少信息显示，可将 IfdLogLevel 设置为 3 或 1。
• “file /var/run/pcscd.pub already exists” 错误：表示已有一个 pcscd 实例正在运行，使用 “ps aux | grep pcscd” 命令获取当前运行的 pcscd 的 PID，使用 “kill” 命令停止该进程，然后重新启动 pcscd。
• “PCSC Not Running” 错误：pcsc_scan 程序需要 pcscd 服务，应先启动 pcscd，再运行 pcsc_scan。

评估板硬件描述

跳线、开关和模块

评估板上的跳线、开关和模块具有不同的功能和用途，具体如下：	项目编号	名称	默认设置	用途
1	J2, J3, J5	无	连接外部稳压电源的香蕉插头
2	JP4	插入	连接 +3.3 V 电源到 73S1215F 的 VDD 引脚，可替换为电流表测量电流
3	JP3	插入	连接 +3.3 V 电源到 RS - 232 收发器和 73S8010R，可移除以降低功耗
4	JP6	‘INT’	选择 3.3 V 电源供应方式，可选择外部电源或内部调节器
5	S1	无	主开关，控制评估板电源通断（使用实验室稳压电源时无效）
6	PJ1	连接	连接外部 DC 块，需与 S1、JP1 和 JP6 配合使用
7	J11	无	连接在线仿真器
8	J6	连接	USB 连接器，用于连接计算机
9	JP23	插入	USB 中断跳线，可移除以释放 USR7 引脚
10	JP20	未插入	DB9 RS232 母插座，用于连接计算机
11	P1	无	连接串口活动和四个专用 LED 引脚
12	D2, D3, D4, D5, D6, D7	无	反映串口活动和通用指示
13	U5	无	板载 LCD 模块，可显示 2 行 16 字符
14	RV1	无	调节 LCD 亮度的可调电阻
15	S2 至 S31	无	板载 5x6 键盘，直接连接到 73S1215F
16	无	无	板参考和序列号
17	JP2	插入	连接 +5.0 V 电源到 73S1215F 的 VPC 引脚，可替换为电流表测量电流
18	面包板区域	无	用于原型开发和添加外设
19	JP16, JP17, JP18, JP19	插入	连接 LED 到 73S1215F 的 LED 引脚，可替换为电流表测量电流
20	JP12	插入	为 73S8010R 的 VPC 引脚提供 5.0 V 电源
21	JP13	未插入	选择连接到子板连接器引脚 USR7 的信号
22	JP14	未插入	允许将板载 73S8010 的 AUX2 引脚连接到 USR5
23	U4	无	板载 73S8010R，可通过移除跳线 JP12 和 JP21 与 73S1215F 断开连接
24	JP21	插入	允许板载 73S8010 的中断输出连接到 73S1215F 的 INT2
25	J7, J8	未插入	可选的 73S80xxX 子板接口
26	J9, J10	无	SIM / SAM 和智能卡连接器，连接到 73S1215F 的外部卡接口 #2
27	JP11	未插入	选择连接到子板连接器引脚 USR6 的信号
28	JP10	未插入	允许将板载 73S8010 的 AUX1 引脚连接到 USR6
29	JP8	‘ACTIVE HIGH’	选择内部智能卡连接器卡检测开关的极性
30	S27	无	评估板主复位按钮
31	JP7	‘PRES’	选择卡检测输入 PRES 或 PRESB
32	JP15	‘GND’	安全熔丝控制跳线，应始终移除
33	J1, J4	无	SIM / SAM 和智能卡连接器，连接到 73S1215F 的内置卡接口 #1
34	R24 - R33	无	跳线电阻，配置板为 73S1215F 设备
35	U3	无	73S8009，参考项目 34
36	JP1	‘VOUT’	选择 5.0 V 电源供应方式，可选择板载 +5 V 调节器或外部电源
37	JP5	‘VBUS’	选择 5.0 V 电源供应方式，可选择 USB VBUS 或外部电源

测试点

评估板上的测试点用于测量各种信号和电压，具体用途如下：	测试点编号	名称	用途
TP2, TP3	+3.3V	主电源 3.3 V 测试点，靠近面包板区域方便接线
TP6	VDD	测量 73S1215F 数字电源完整性或添加去耦电容
TP7	VPC	测量 73S1215F DC - DC 转换器电源完整性或添加去耦电容
TP8	+5V	测试 5 V 电压是否存在
TP9	+3.3VFIX	测试板载调节器输出的 3.3 V 电压是否存在
TP10	智能卡接口 #1	测量智能卡信号
TP11 至 TP17	GND	接地测试点，用于连接实验室设备探头
TP18	卡检测接口 #1	直接从卡连接器获取卡检测信号
TP21	USR(8:0)	73S1215F 的标准 9/8 位用户 I/O 端口
TP22	USB	连接 USB D+ 和 D - 线以及 2 个接地引脚
TP24	VBUS +5V	测试 USB 总线电压是否存在
TP25	智能卡接口 #2	测量智能卡信号
TP26	INT3	中断输入 #3 辅助测试点
TP27	ROW[0:5]	键盘接口的行引脚
TP28	LED0 - 4	73S1215F 的 LED 输出
TP29	COL[0:4]	键盘接口的列引脚
TP30	INT2 - 3	73S1215F 的中断输入 #2 和 #3
TP31	RX, TX	串口 UART I/O 信号（3.3 V 数字逻辑电平）
TP32	ANALOG IN	模拟输入测试点，用于电压比较
TP34	CPUCLK	输出 73S1215F 设备的振荡器时钟

原理图

评估板的原理图展示了各个电路的连接方式，包括电源、复位、振荡器、LCD、USB 接口和智能卡接口等。在设计电路时，应遵循原理图中的推荐，确保电路的功能和兼容性。

PCB 布局

评估板的 PCB 布局包括顶层、底层、中间层 1（接地平面）和中间层 2（电源平面）。合理的 PCB 布局有助于减少电磁干扰，提高电路的稳定性。

物料清单

物料清单列出了评估板所需的所有元器件，包括电容、电阻、连接器、集成电路等。在进行硬件设计和开发时，可根据物料清单进行元器件的采购和焊接。

原理图信息

复位电路

评估板提供了一个复位按钮，用于在原型开发和调试软件时使用。RESET 引脚需要外部组件支持，R8 应约为 10 Ω，电容 C27 应为 10 µF，R8 和 C27 应尽可能靠近 IC 安装。C43（1000 pF）用于 EFT 保护，可选。

振荡器

73S1215F 提供两个振荡器，一个用于主系统时钟，另一个用于 RTC（32 KHz）。系统时钟应使用 12 MHz 晶体，需要一个 1 MΩ 并联电阻以确保振荡器正常启动。RTC 振荡器驱动标准的 32.768 kHz 手表晶体，不需要并联启动电阻。

LCD

73S1215F 本身不包含片上 LCD 控制器，但可以通过特定的 USR（GPIO）引脚连接一个带内置控制器的 LCD 模块。LCD API 库支持最多 2 行/16 字符的