【正文】 ..................... 18 MAX232資料簡(jiǎn)介 .................................................................................................................................. 18 RS232(DB9) ......................................................................................................................................... 20 按鍵控制模塊 ............................................................................................................................................. 1 LED 顯示模塊 ............................................................................................................................................. 1 四、軟件設(shè)計(jì)分析 ................................................................................................................................................ 2 軟件系統(tǒng)模塊 ............................................................................................................................................. 2 主模塊 .......................................................................................................................................................... 4 單片機(jī)讀寫(xiě) U 盤(pán)文件 （ USB 存儲(chǔ) 設(shè)備的文 件級(jí) 接口） ............................................................. 4 本地端的單片機(jī)軟件 ......................................................................................................................... 4 CH375 的 U 盤(pán)文件級(jí)子程序庫(kù)說(shuō)明 ................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。尤其在一些需要轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)的設(shè)備、儀器上提供能夠使用 USB 移動(dòng)儲(chǔ)存設(shè)備的 接口已經(jīng)變得非常有必要。 如今， USB 技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越普及和成熟，低成本、高穩(wěn)定性、較高的數(shù)據(jù)傳輸速率和即插即用的方便性，使其備受硬件廠商的青睞。 串口方式 如 果 CH375 芯片的 TXD 引 腳 懸空 或 者 沒(méi)有通過(guò)下 拉 電 阻 接地， 那么 CH375 工作于 串口方式。雖然是按照固定值來(lái)設(shè)計(jì)的，但是當(dāng)接入適當(dāng)?shù)耐獠科骷?，就能夠獲得各種不同的電壓和電流。 CH375 的 USB 主機(jī)方式支持常用的 USB 全速設(shè)備， 外 部單片機(jī)可以通過(guò) CH375 按照 相 應(yīng) 的 USB 協(xié)議 與 USB 設(shè)備通訊。 但 是 對(duì)于 USB 存儲(chǔ) 設(shè)備， CH375 內(nèi)置 了相關(guān) 協(xié)議 ，通常 情況 下， 外 部單片機(jī) 不 需要 編 寫(xiě) 固件程序 ， 就 可以 直 接通訊。 其它 在 CH375 芯片的 復(fù) 位 期間 ， TXD 引腳 用 于 選 擇 通訊接口。 外圍電 路 只需要 在 XI 和 XO 引腳 之 間 連接一個(gè) 標(biāo)稱(chēng)頻 率為 12MHz 的 晶體 ， 并 且 分 別 為 XI 和 XO 引腳 對(duì) 地連接一個(gè) 高頻振蕩 電 容。 RS232(DB9) RS232C 標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）的全稱(chēng)是 EIARS232C 標(biāo)準(zhǔn)，其中 EIA (Electronic Industry Association)代表美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)， RS（ remeded standard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)， 232 是標(biāo)識(shí)號(hào)， C 代表 RS232 的最新一次修改（ 1969），在這之前，有 RS232B、 RS232A。 軟件系統(tǒng)模塊 ① 進(jìn)入 USB 主機(jī)模式，要讀 /寫(xiě) U 盤(pán)，必須先設(shè)置 CH375 使其工作于 USB 主機(jī)方式。 USB 模塊 USB 協(xié)議 USB（通用串行總 線）用于將 USB 接口的外圍設(shè)備（ device）連接到主機(jī)（ host），實(shí)現(xiàn)二者之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐獠靠偩€結(jié)構(gòu)，是一種快速、靈活的總線接口， USB 的傳輸類(lèi)型有控制（ control）、批量（ bulk）、中斷（ interrupt）和同步（ synchronous）傳輸 4 種，它最大的特點(diǎn)是易于使用，即插即用，主要是用在中速和低速的外設(shè)。 CBW 包標(biāo)記，表明這是一個(gè) CBW 包，這個(gè)域的值為 43425355H。 在 CH375 芯片 復(fù) 位 期間 INT引腳 和 TXD 引腳只 能提供 80uA 的 高 電 平 輸出 電 流 。 按鍵控制模塊 S1: S2: S3: S4: LED 顯示模塊 四 、 軟件設(shè)計(jì) 分析 軟件由主模塊、 USB 模塊、 BULK 模塊、 FAT 模塊和中斷處理模塊組成。 15腳 GND、 16腳 VCC（ +5v）。 CH375 芯片 正 常 工作時(shí) 需要外 部 為 其 提供 12MHz 的 時(shí) 鐘信 號(hào) 。 第 9 位 為 0時(shí) ， 前 8位的數(shù)據(jù) 被 寫(xiě)入 CH375 芯片中， 第 9 位 為 1時(shí) ， 前 8位 被 作 為命令 碼 寫(xiě)入 CH375 芯片中。 CH375的 USB 主機(jī)方式支持 并 行接口和串行接口。在本地端， CH375 具有 8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫(xiě)、片選控制線以及中斷輸出，可以方便地掛接到單片機(jī) /DSP/MCU/MPU 等控制器的系統(tǒng)總線上。每種 由于內(nèi)部電流的限制，以及過(guò)熱保護(hù)和安全工作區(qū)的 保護(hù)， 使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜 。 CH375 芯片具有通用的 被 動(dòng)并 行接口，可以 直 接連接 多 種 單片機(jī)、DSP、 MCU 等。 因此在一些需要轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)的設(shè)備，儀器上使用 USB 移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備接口的芯片便相繼產(chǎn)生了， CH375 就是其中之一，它是一個(gè) USB 總線的通用接口芯片，支持 HOST 主機(jī)方 式和 SLAVE 設(shè)備方式 [4]. 如今的 USB 就象當(dāng)日的 R232，最終發(fā)展必是業(yè)界的主流外設(shè)接口技術(shù)。根據(jù) USB 的規(guī)范，可以看到 USB 的拓樸結(jié)構(gòu)中居核心地位的是主機(jī)，每一次數(shù)據(jù)傳輸必須由主機(jī)發(fā)起和控制。它最大的特點(diǎn)是易于使用，主要是用在中速和低速的外 設(shè) 。 單片機(jī)只要在原硬件系統(tǒng)中增加 1 個(gè) CH375 芯片就可以直接調(diào)用 CH375 提供的子程序庫(kù)來(lái)直接讀取 U盤(pán)中的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了普通單片機(jī)與 U盤(pán)的通訊。 MCU 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 電源模塊 STC12C5A60AD 單片機(jī) 簡(jiǎn)介 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘 / 機(jī)器周期 (1T)的單片機(jī)，是高速 / 低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,但速度快 812 倍。 USBHOST 主機(jī)方式 要求時(shí) 鐘 頻 率 比 較 準(zhǔn) 確 ， XTAL1 的 頻 率 是 12MHz177。 ● 并 行接口包含 8 位數(shù)據(jù)總線， 4 線控制：讀選通、寫(xiě)選通、片選輸入、中斷輸出。 串口 信 號(hào) 線包 括 ：串行數(shù)據(jù)輸入 引腳 RXD、串行數(shù)據(jù)輸出 引腳 TXD、中斷輸出 引腳INT。 CH375 芯片 內(nèi)置 了 電源 上 電 復(fù) 位 電 路 ，一 般 情況 下， 不 需要外 部提供 復(fù) 位。由 1 1 1 14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。 EIA RS232C 與 TTL轉(zhuǎn)換： EIA RS232C 是用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)，與 TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。 本地端的單片機(jī)軟件 CH375 芯片 占 用 兩 個(gè)地 址 位， 當(dāng) A0 引腳為 高 電 平時(shí) 選 擇 命令 端口，可以寫(xiě)入 命令 ；當(dāng) A0引腳為低電 平時(shí) 選 擇 數(shù)據(jù)端口，可以讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。后兩個(gè)協(xié)議定義了存儲(chǔ)介質(zhì)的操作命令， ATA 協(xié)議用于硬盤(pán)， UFI 協(xié)議則針對(duì) USB 移動(dòng)存儲(chǔ)， U 盤(pán)讀寫(xiě)器的設(shè)計(jì)遵循 BulkOnly 傳輸協(xié)議和UFI 命令規(guī)范。 BULK 模塊 BULK_ONLY 和 UFI 協(xié)議 USB 設(shè)備分為 5大類(lèi)，即顯示器、通信設(shè)備、音頻設(shè)備、人機(jī)輸入和海量存儲(chǔ)。 圖 4 軟件設(shè)計(jì)流程圖 圖 18 UFI結(jié)構(gòu) 圖 19 命令與數(shù)據(jù)字結(jié)構(gòu) 主模塊 單片機(jī)讀寫(xiě) U 盤(pán)文件 （ USB 存儲(chǔ) 設(shè)備的文 件級(jí) 接口） 圖 10 單片機(jī)讀寫(xiě) U 盤(pán)文件 一 般 情況 下，單片機(jī) 或 嵌 入式系 統(tǒng) 處理 USB 存儲(chǔ) 設(shè)備的文 件 系統(tǒng) 需要實(shí)現(xiàn) 上 圖左邊 的 4 個(gè) 層 次 ， 右 邊 是 USB 存儲(chǔ) 設(shè)備的 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 層 次 。 針腳定義 1腳： 載波檢測(cè) CD 2腳 : 接收數(shù)據(jù) RXD 3腳 : 發(fā)送數(shù) 據(jù) TXD 4腳 : 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好 DTR 5腳 : 信號(hào)地 SG 6腳 : 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 DSR 7腳 : 請(qǐng)求發(fā)送 RTS 8腳 : 清除發(fā)送 CTS 9腳 : 振鈴提示 RI EIARS232C 對(duì)電器特性、 邏輯電平 和各種信號(hào)線功能都作了規(guī)定。 引腳介紹： 第一部分是電荷泵電路。 對(duì)于 CH375A 芯片，在 USB 主機(jī)方式下， 當(dāng) USB 設(shè)備斷 開(kāi) 后 ， 該 引腳輸出 高 電 平 ； 當(dāng) USB 設(shè)備連接 后 ， 該 引腳 輸出 低電 平 。 CS由 地 址 譯 碼 電 路驅(qū) 動(dòng) ，用 于當(dāng) 單片機(jī)具有 多 個(gè) 外圍 器 件 時(shí)進(jìn) 行設(shè)備選 擇 。 ● 自動(dòng)檢測(cè) USB 設(shè)備的連接和斷 開(kāi) ，提供設(shè)備連接和斷 開(kāi) 的 事件 通 知 。 USB 插座 P1 可以 直 接連接 USB 設(shè)備， 也 可以在提供 給 USB 設(shè)備的 +5V 電源 線上串接具有 限 流作 用的 電阻 R R3， USB 電源電壓 必須 是 5V。 線性電源 通過(guò)改變調(diào)整元件控制 信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)調(diào)節(jié)其等效電阻值． 從而穩(wěn)定輸出電壓．特點(diǎn)是紋波系數(shù)小．但效率低．一般適用于小功率的 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源 通過(guò)改變開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，得到穩(wěn)定的電壓輸出，特點(diǎn)是紋波系數(shù)大．電磁兼容性差、效率高、過(guò)載能力強(qiáng)，一般適用于太功率或要求效率高的場(chǎng)合。 AT89s51 AT89S51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性?xún)r(jià)比的解決方案 STC12C5A60AD STC12C5A60AD 單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘 / 機(jī)器周期 (1T)的單片機(jī)，是高速 / 低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051。 孫霞 基本單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究 微計(jì)算機(jī)信息 2020 張峰峰 嵌入式 U 盤(pán)讀寫(xiě)器接口技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì) 桂林電子科技大學(xué) 2020 楊全玖 基本 CH375 多通道 USB 接口與 PC 機(jī)通信的實(shí)現(xiàn)微計(jì)算機(jī)信息 2020