MAX22192评估系统：助力工业数字输入设备评估

在工业电子领域，对数字输入设备的评估至关重要。今天要给大家介绍的是MAX22192评估系统，它为评估具有诊断功能和数字隔离的MAX22192八进制工业数字输入设备提供了必要的软硬件支持。

文件下载：MAX22192EVKIT#.pdf

系统概述

MAX22192评估系统（EV系统）包含硬件和软件，用于评估MAX22192。评估套件（MAX22192EVKIT#）有Pmod™兼容连接器用于SPI通信，但不包括USB2PMB2#适配器板。而EV系统（MAX22192EVSYS#）则包含MAX22192EVKIT#和USB2PMB2#适配器板，该适配器板通过USB端口从PC接收命令，为软件和EV套件上的MAX22192之间的通信创建SPI接口。

评估套件内容

• MAX22192EVKIT#：包含MAX22192ARC+。
• USB2PMB2#适配器板：实现与PC的通信。
• Micro - USB电缆：用于连接设备。

系统特点

• 易于评估：能轻松对MAX22192进行评估。
• USB供电：EV套件逻辑侧由USB供电。
• 多种标准兼容：配置支持IEC 61131 - 2类型1、2和3。
• 灵活的SPI接口：具备独立从模式或菊花链SPI接口。
• 电气隔离：使用MAX22192和MAX12931实现电流隔离。
• 稳健设计：具备±1kV浪涌耐受能力，且软件兼容Windows 10、Windows 8.1、Windows 7和Windows XP。
• 成熟的PCB布局：经过验证的PCB布局，符合RoHS标准。

操作模式

单通道模式

USB2PMB2#适配器根据所选通道，通过板载跳线与EV套件上的U1或U2进行通信。

独立从模式

USB2PMB2#适配器使用两个片选信号（CS1和CS2）通过单个连接器/GUI接口控制每个芯片。

菊花链模式

USB2PMB2#适配器以SPI菊花链模式与U1和U2通信，U1的OSDI连接到U2的SDI，U2的SDO连接到U1的FSDI，两者由单个SPI接口控制。

快速启动

所需设备

• MAX22192 EV套件
• USB2PMB2#适配器板
• Micro - USB电缆
• 24V直流电压源
• 带有空闲USB端口的Windows系统PC

操作步骤

1. 验证所有跳线设置是否处于默认位置。
2. 初始测试时，通过Pmod连接器从USB2PMB2#为MAX22192 EV套件供电（+3.3V），并在VDD24和GND处提供24V电源。
3. 访问www.maximintegrated.com下载最新版本的EV套件软件MAX22192EVKitSetupV1.02.ZIP。
4. 将软件保存到临时文件夹并解压ZIP文件。
5. 运行临时文件夹中的MAX22192EVKitSetupV1.02.exe程序安装软件和USB驱动，根据提示操作。
6. 安装程序将文件复制到PC并在Windows开始菜单中创建图标，安装结束后会启动FTDI芯片CDM驱动的安装。
7. 按照安装程序的说明完成硬件和软件驱动的安装，点击“完成”。
8. 将MAX22192 EV套件的Pmod连接器X1连接到USB2PMB2#适配器的连接器。
9. 使用Micro - USB电缆将USB2PMB2#连接到PC，Windows应自动识别设备。
10. 在EV套件的VDD24和GND_TP1测试点之间连接直流电源，设置输出为24V并启用输出，观察LED指示灯以确认套件已上电。
11. 启动EV套件软件，根据提示操作，确认硬件连接状态。
12. 点击“Clear POR”按钮，观察POR状态灯和FAULT信号状态灯的变化。
13. 点击“Read DI Continuously”按钮，向输入测试点施加24V直流电压，观察相应指示灯的变化。

软件详细描述

自动检测

软件启动时会自动检测EV套件是否连接到PC，并在GUI底部状态栏显示连接状态。若未识别USB2PMB2#适配器板，需检查软件和驱动安装情况以及USB连接，可通过设备菜单的“Search for Hardware”选项进行搜索。

控制界面

软件主窗口包含U1状态与配置、U2状态与配置以及EV套件的通用控制三组控件。可直接配置MAX22192和MAX22190的功能，如读取数字输入、设置断线配置、输入滤波配置、故障状态报告等。通用控件可用于选择SCLK速度、EV套件操作模式、U1和U2的SPI模式、LLATCH信号电平。

寄存器映射

“Register Map”选项卡列出了MAX22192和MAX22190的所有寄存器信息，可直接读写控制位（软件版本2.0实现）。用户可修改可写寄存器的值，按Enter键写入寄存器。点击“Read All”按钮读取所有寄存器并刷新窗口，点击“Write All”按钮将当前设置写入所有寄存器。

其他功能

• CRC计算器：在“Options”菜单中可打开CRC计算窗口，根据用户提供的数据帧计算5位CRC代码。
• 跳线设置图：点击“Options”菜单中的“Jumper Setting Diagram”可打开跳线设置窗口，根据当前操作模式和SPI模式显示跳线位置，操作模式和SPI模式的更改会更新图中的跳线位置。

硬件详细描述

SPI接口

EV套件软件通过USB与SPI接口通信，支持MAX22192的全5MHz时钟速率。SPI接口可与单个设备通信，也可将两个设备进行菊花链连接。支持单通道模式、独立从模式和菊花链模式三种SPI操作模式，可通过配置EV套件跳线实现不同模式。

READY信号

MAX22192的OREADY信号和MAX22190的READY信号均为开漏低电平有效输出。为确保U1和U2都准备好后才向逻辑侧发送READY信号，在U1 OREADY和U2 READY输出之间添加了或门，或门输出连接到U1 IREADY引脚。

电源供应

EV套件有两个电源域，逻辑侧由USB供电（VUSB和GNDL），现场侧通常由连接到VDD24和GND的外部24V直流电源供电。MAX22192有集成稳压器，可提供3.3V的低电压输出给VDD3F，为其他现场侧设备供电。USB2PMB2#适配器板将USB 5V电源转换为+3.3V电源为逻辑侧供电。评估电流隔离时，应使用两个独立的隔离电源；若不考虑隔离，也可使用单个双输出电源。

输入类型

• Type 1, 3输入（U1）：MAX22192可感应八个数字输入的状态，U1支持IEC 61131 - 2类型1和3输入的跳闸点要求。输入电阻R1 - R8为1.5kΩ、1.5W脉冲耐受电阻，可支持±1kV的线对地浪涌耐受能力。
• Type 2输入（U2）：Type 2输入需要更高的电流限制，U2通过并行使用两个MAX22190输入来支持四个Type 2输入。每个通道的电流限制通过电阻R29设置为标称3.39mA，输入电阻R31 - R38为1kΩ、1.5W脉冲耐受电阻。

  电流隔离

  MAX22192具有600VRMS的电流隔离功能，MAX22192和MAX22190的4线SPI、LATCH、FAULT和READY信号通过MAX22192的集成隔离通道进行隔离。在SPI独立从模式下，需要一个2通道的MAX12931来隔离MAX22190的第二个片选信号；在菊花链模式下，无需额外的隔离通道。

  IEC 61000 - 4抗扰度合规性

  MAX22192的典型应用需通过IEC 61000 - 4 - x定义的基本瞬态抗扰度标准，包括静电放电（ESD）、电气快速瞬变/脉冲（EFT）和浪涌抗扰度。EV套件包含支持这些标准测试的电路，如±1kV线对地浪涌、±8kV接触ESD和±15kV空气间隙ESD。为获得最佳浪涌性能，不建议安装输入电容，可在现场输入和设备输入引脚之间放置最小1kΩ的脉冲耐受电阻。

总结

MAX22192评估系统为工程师提供了一个全面、便捷的平台，用于评估MAX22192工业数字输入设备。其丰富的功能和灵活的操作模式，能满足不同的测试需求。在实际应用中，工程师可根据具体需求进行跳线配置和软件设置，以实现对设备性能的准确评估。大家在使用过程中是否遇到过一些特殊的问题呢？欢迎在评论区分享交流。