AT43DK325 USB 控制器开发套件使用指南

引言

恭喜你购买了 AT43DK325 USB 开发套件！这是一个为 Atmel 的 AT43USB325x 系列基于 AVR® 的 USB 微控制器（MCUs）打造的完整入门套件和开发系统。它提供了所有必要的硬件和固件组件，能助力你快速进行 AT43USB325x 应用的原型设计和固件开发。

文件下载：AT43DK325.pdf

一、AT43DK325 开发套件特性

1.1 套件组成

• 开发板：为 AT43USB325/6 USB MCUs 设计，具备多种功能。
  • 拥有一个 AT43USB325 全速 USB 控制器，可编程为复合设备、仅集线器设备或仅功能设备。
  • 包含一个内部和四个外部下游 HUB 端口。
  • 具备 512 字节片上程序 SRAM 和 16 Kbytes 程序内存。
  • 有与 PC 的并行接口，用于系统内固件编程。
  • 提供引脚头连接器，可访问所有可用的 GPIO 引脚。
• 硬件设计文件：包含原理图和 PCB 布局。
• USB 固件库：符合 USB 2.0 标准。
• USB Wizard 固件源代码生成工具：方便开发。
• 系统内编程工具：用于固件编程。
• 完整用户指南：帮助你快速上手。

1.2 设备支持

该开发套件和配套软件工具旨在支持 AT43USB325/6 系列 USB 键盘功能控制器的固件开发和原型设计，包括 AT43USB325E/M 和 AT43USB326。该系列的二进制兼容性确保只需一套开发工具（开发套件、编译器等）就能满足所有基于 AT43USB3xx 的应用需求。只要使用的是两个部件都具备的功能，为其中一个成员编写的固件无需修改即可用于另一个成员。

1.3 文档资料

套件配有两份文档：《AT43DK325 用户指南》和《USB Wizard 用户指南》。Atmel 建议客户在阅读《USB Wizard 用户指南》之前先阅读《AT43DK325 用户指南》。

1.4 免费下载

你可以在 Atmel 网站（http://www.atmel.com）的 USB 部分找到最新版本的 USB Wizard。同时，该部分还提供有关新 USB 产品公告、软件发布和工具升级的最新信息。

二、快速上手

2.1 静电警告

AT43DK325 开发板采用防静电包装运输。在处理开发板时，请勿使其承受高静电电位，应佩戴接地带或类似保护装置，避免触摸组件引脚或其他金属元件。

2.2 开箱内容

套件包含以下物品：

• AT43DK325 开发板
• 2 米全额定 USB 电缆
• 公对公 DB25 并行电缆
• 包含软件和文档的 Atmel USB CD-ROM

若套件中缺少上述任何物品，请联系当地 Atmel 经销商或发送电子邮件至 [e-mail]。

2.3 系统要求

• 硬件：建议使用 Pentium® 处理器，最低为 486 处理器；128 MB RAM；10 MB 可用硬盘空间；需有并行打印机端口。
• 软件：操作系统为 Windows® 98/2000/ME/XP。

2.4 软件要求

访问和修改 CD-ROM 中的文档和源代码需要以下第三方软件：

• OrCAD Capture®（来自 www.orcad.com）用于 .dsn 文件
• IAR 或 GNU C 编译器用于示例 C 源代码
• Microsoft® Word（来自 www.microsoft.com）用于 .doc 文件
• Acrobat® Reader®（来自 www.adobe.com）用于 .pdf 文件
• Winzip®（来自 www.winzip.com）用于打开 .zip 文件

2.5 硬件连接

AT43DK325 开发板由 USB 总线供电，无需外部电源。为确保正常运行，请按照图 2 - 1 所示设置使用套件中的组件，不建议替换这些组件。连接步骤如下：

1. 确认跳线 JP9 闭合。
2. 将 USB 电缆从开发板上的 J1 系列 B USB 插座连接到 PC 上的 USB 系列 A 插座。
3. 将 DB25 并行电缆从开发板上的 J6 连接到 PC 上的并行端口。

2.6 CD - ROM 内容

CD - ROM 的顶级目录为 325_evx，其中 x 表示固件版本。本用户指南中使用的所有目录路径都在此顶级目录下，主要有三个子目录：

• BOARD：硬件设计文档
• Docs：数据手册、教程和用户指南
• USBWizard：USB Wizard 软件工具和示例

2.6.1 USB Wizard 工具

USB Wizard 是一个基于 GUI 的开发工具，可促进 AT43USBxxx 系列 AVR USB 控制器的快速 USB 应用开发。用户只需点击几下鼠标，就能为 USB 和 AVR 外设生成 ANSI C 格式的固件模板。该工具位于 USBWizardUSBWizard 目录，包含 USB Wizard 可执行文件和其他依赖文件。安装说明请参考发行 CD 上的 Readme 文件，该可执行文件支持 Windows® 98/2000/ME/XP。需要注意的是，USB Wizard 生成的源代码不能直接编程到板载 SEEPROM 设备中，必须先进行编译和链接，目前支持 IAR 和 GCC 编译器。详细描述可参考 Atmel 的《USB Wizard 用户指南》和《USB Wizard：应用示例和演示》。

2.6.2 代码库目录

代码库目录为 USBWizardCodebase，包含两个主要代码库组：IARbase 为 IAR 提供必要代码，GCCbase 包含 GCC 编译器的代码。

2.6.3 应用示例

应用示例位于 USBWizardExamples 目录，包含 USB Wizard 配置文件（*.usw 文件）和相应的 C 文件，有五个子目录：Hub_Disabled、OCR1A、OCR1B、PWM_ADC_GPIO、SPI。

2.6.4 系统内编程工具

SEEPROM Loader 允许开发人员通过标准并行端口对 SEEPROM 设备进行编程，该工具位于 USBWizardISP 目录。安装说明请参考 Readme 文件，使用方法可参考本文档的第 4 节或 Atmel 的《USB Wizard：应用示例和演示》的第 3 节。

2.6.5 上传用二进制文件

可加载的现成可编程二进制文件位于 CD - ROM 的 USBWizardBinary 目录，文件扩展名为 *.hex，位于三个子目录下：OCR1A、OCR1B、PWM_ADC_GPIO。

2.7 硬件检查

开发板带有预编程应用。将开发板的 USB 上游端口连接到主机（如 PC）的下游端口，然后在系统控制面板窗口的设备管理器中检查其是否存在。如果开发板正常工作，它应在 PC 上显示为符合 HID 标准的设备。另一种检查方法是将 USB 设备（如鼠标）连接到开发板的下游 USB 集线器端口之一，如果 PC 检测到鼠标，则说明开发板功能正常。

三、硬件描述

3.1 LEDs（D1 到 D3）

AT43DK325 开发套件包含 3 个绿色 LED，每个 LED 的阳极引脚连接到 VBUS。

3.2 5x2 头 JP8

该跳线的引脚 2、4 和 6 连接到每个 LED 的阴极引脚。要点亮 LED，需将 JP8 拉低，并使用跳线将引脚 2、4 和 6 分别连接到引脚 1、3 和 5。在键盘应用中，LED 可用于识别滚动、大写和数字锁定状态。

3.3 DB25 母并行端口连接器 J6

该并行端口连接器用于将固件从 PC 下载到插座 U4 中的 SEEPROM。关于设置开发板以将固件下载到 SEEPROM 的详细说明，可参考《USB Wizard：应用示例和演示》。

3.4 8 引脚 IC 插座 U4

SEEPROM 设备插入此 8 引脚插座，开发板配备的是 Atmel SEEPROM。

3.5 可编程逻辑设备 U6

开发板使用 ATF16V8CZ 电可擦除 PLD（EE PLD），该设备在固件下载和上电或复位后的启动过程中控制 SEEPROM 的数据流入和流出。

3.6 - 3.10 通用 I/O 端口头

分别为 4x2 头 JP1 - JP5，为 AT43USB325 的 PORT A - E 提供外部访问，每个引脚头标有“0” - “7”，对应相同编号的端口引脚。

3.11 2x2 头 JP6

可通过此头外部访问 PORT F。在 43USB325E 中，Port F 只有 4 个引脚（PF0 到 PF3），这些引脚用于在复位或上电时将固件从 SEEPROM 下载到内部 SRAM。下载完成后，PF0 将保持高电平，PF1 - PF3 可用作通用 I/O。PF3 还具有作为 Timer/Counter1 功能的输入捕获引脚的备用功能。

3.12 固态电源开关 U3

该开关用于支持联动电源切换，开发板使用 Micrel MIC2026 - 2BM。

3.13 头 GND TP1 和 TP2

该引脚提供接地电压参考。

3.14 2x2 头 JP9

开发板使用 Micrel MIC2026 - 2BM 固态电源开关支持对可用 USB 端口的联动电源切换。通过在此头安装跳线，需将 PDX0 和 PDX1 连接到该开关。默认情况下，此头安装了两个跳线。如果系统未使用，PDX0 和 PDX1 可用作通用 I/O。

3.15 头 JH1

该引脚也用作 Timer/Counter1 功能的输入捕获引脚。

3.16 USB 外部下游端口 J2、J3、J4 和 J5 连接器

这些连接器为 USB 设备提供下游连接，共有 5 个下游端口，端口 1 由嵌入式功能永久使用且不可见。在开发板上，J2、J3、J4 和 J5 分别对应嵌入式 USB 集线器端口 5、4、3 和 2，这些端口的电源由电源开关 U3 控制。

3.17 USB 上游端口 J1 连接器

该连接器为连接主机或另一个集线器提供上游连接。

3.18 可编程微控制器 U2

开发板配备 AT43USB325E 微控制器。

3.19 2x2 头 JP10

该头的引脚 1 连接到 U2（微控制器）的 VSS1 和 VSS2，引脚 2 和 4 分别连接到 U2 的 TEST 和 SYSCLK 引脚，引脚 3 无连接。

3.20 两线串行 EEPROM U5

开发板包含一个两线串行 EEPROM 用于额外存储，插入此插座的设备是 AT24C02A，更多信息可参考 ATC024A 数据手册。

四、SEEPROM 加载器

4.1 开发板设置

在开始系统内编程之前，请确认以下配置：

1. SEEPROM 正确插入 U4。
2. JP6 上未安装跳线。
3. 上游 USB 端口连接到 PC，此连接为开发板提供电源。
4. J6 连接器连接到 PC 上的并行端口。

4.2 代码加载

设置好开发板后，下一步是下载固件。开发套件附带了已为 SEEPROM 正确格式化的应用固件，文件位于 USBWizardBinary 目录下的子目录中。将文件写入 EEPROM 的步骤如下：

1. 打开 SEEPROM Loader.exe，它位于 CD - ROM 的 USBWizardISP 目录。运行时可能会弹出错误消息，提示需要下载并安装额外的 DLL 文件。SEEPROM 加载器使用 DriverLINXT 并行端口驱动 DLPortIO.DLL，它提供 Win32 DLL 硬件 I/O 功能。Windows® NT® 和 2000 用户还需要 DLPortIO.SYS 内核模式驱动，这两个驱动均受 Scientific Software Tools, Inc.（www.driverlinx.com）版权保护。下载驱动的步骤为：访问 http://www.driverlinx.com/DownLoad/dnload.htm，点击“Windows 95/NT Port I/O Driver”，下载 .exe 文件。
2. 在选择内存之前，点击“Reset”将设备置于活动复位状态，然后从“Memory Choice”列表框中选择内存。
3. 点击“Write Flash”按钮，会弹出选择文件的窗口。
4. 找到要下载的 .hex 文件，点击“Open”开始下载。如果下载成功，会显示一个消息框，表明下载成功。只能选择 USBWizardBinary 目录下子目录中的一个 .hex 文件。
5. 下载成功完成后，会弹出一个消息框。
6. 点击“OK”关闭消息框。
7. 从 J6 连接器断开 DB25 并行电缆，然后断开并重新连接开发板的 USB 上游端口以重置评估板。也可以点击“Reset”使开发板处于非活动复位状态，然后断开并重新连接开发板的 USB 上游端口。
8. 点击“Exit”终止应用程序。

五、技术支持

如需技术支持，请发送电子邮件至 [e-mail]，并提供以下信息：

• AT43DK355 开发板的修订号
• USB Wizard 的版本号
• 问题的详细描述

或者，你也可以填写 Atmel 网站（http://www.atmel.com）产品部分的在线支持表单。

六、附录

6.1 AT43USB325 物料清单

详细列出了开发板所需的各种组件，包括电容、电阻、LED、连接器、微控制器等的数量、参考编号、部件型号和供应商。

6.2 AT43DK325 原理图

提供了 AT43DK325 的原理图，共 5 张，可帮助你深入了解开发板的电路设计。

以上就是 AT43DK325 USB 控制器开发套件的详细使用指南，希望能帮助你顺利开展开发工作。你在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和疑问。