【正文】 ......................................................................................................................... 12 USB 總線的通用接口芯片 CH375 資料簡介 ..................................................................................... 13 功能說明 ................................................................................................................................................ 15 串口電平轉換電路 ........................................................................................................................................ 18 MAX232資料簡介 .................................................................................................................................. 18 RS232(DB9) ......................................................................................................................................... 20 按鍵控制模塊 ............................................................................................................................................. 1 LED 顯示模塊 ............................................................................................................................................. 1 四、軟件設計分析 ................................................................................................................................................ 2 軟件系統(tǒng)模塊 ............................................................................................................................................. 2 主模塊 .......................................................................................................................................................... 4 單片機讀寫 U 盤文件 （ USB 存儲 設備的文 件級 接口） ............................................................. 4 本地端的單片機軟件 ......................................................................................................................... 4 CH375 的 U 盤文件級子程序庫說明 ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。它最大的特點是易于使用，主要是用在中速和低速的外 設 。在傳統(tǒng)的應用中，主要是 PC扮演著主機的角色。但是隨著 單片機 產(chǎn)品應用領域的日益增長， USB 外設的應用范圍也隨之擴大，為此在 單片機 系統(tǒng)中實現(xiàn)對 USB 外設控制也變得日益迫切。 USB 有著其它接口不可替代的優(yōu)勢 [12]. 隨著 USB技術的發(fā)展，計算機的移動存儲介質(zhì)普遍采用 U盤或移動硬盤。隨著數(shù)據(jù)采集和 單片機 用戶對移動存儲的需求越來越大，具有 USB 接口的存儲設備以其優(yōu)異的性價比和靈活性常用來進行數(shù)據(jù)的存儲和交換，所以在 單片機 系統(tǒng)中實現(xiàn)對優(yōu)盤或移動硬盤的直接讀寫是非常有 價值的 [6]。單片機只要在原硬件系統(tǒng)中增加 1個CH375 芯片就可以直接調(diào)用 CH375 提供的子程序庫來直接讀取 U 盤中的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了普通單片機與 U盤的通訊、方法簡單、便于操作、綜合成本比較低，具有較大的推廣應用價值。 AT89s51 AT89S51 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)及80C51 引腳結構，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案 STC12C5A60AD STC12C5A60AD 單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘 / 機器周期 (1T)的單片機，是高速 / 低功耗 /超強抗干擾的新一代 8051 單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051。 ? 在系統(tǒng)可編程 ,無需編程器 ,無需仿真器，可遠程升級 ? 可送 STCISP 下載編程器 ,1 萬片 / 人 / 天 ? 內(nèi)部集成 MAX810 專用復位電路，原復位電路可以保留，也可以不用，不用時 RESET 腳接 1K 電阻到地。 單片機只要在原硬件系統(tǒng)中增加 1 個 CH375 芯片就可以直接調(diào)用 CH375 提供的子程序庫來直接讀取 U盤中的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了普通單片機與 U盤的通訊。 CH375 的 USB 主機方式支持 并 行接口和串行接口，在 USB 主機方式下， CH375支持 各 種 常用的 USB 全速設備， 外 部單片機 需要 編 寫 固件程序按照 相 應 的 USB 協(xié)議與 USB 設備通訊。 并口方式 CH375 的 TXD 引腳 通過 1KΩ左右 的下 拉 電 阻 接地 或 者 直 接接地， 從 而 使 CH375 工作于 并 口方式。在 普 通的 MCS51 系 列 單片機的 典 型 應 用 電 路 中， CH375 芯片可以通過 8 位 被 動并 行接口的 D7～ D0、 RD、 WR、 CS、 A0 直 接掛接到單片機 U2 的系統(tǒng)總線上。在串口方式下， CH375 只需要 與單片機 /DSP/MCU 連接 3 個 信 號 線，TXD 引腳 、 RXD 引腳 以及 INT引腳 ， 其它 引腳 都 可以 懸空 。 比較這兩種我們選用 CH375 工作于主機方式下的并口方式 電源 選擇 電源模塊是單片機應用系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中不可缺少的部分，也是保證系統(tǒng) 穩(wěn)定、安全工作的前提 。 線性電源 通過改變調(diào)整元件控制 信號的強弱來調(diào)節(jié)其等效電阻值． 從而穩(wěn)定輸出電壓．特點是紋波系數(shù)?。实停话氵m用于小功率的 開關穩(wěn)壓電源 通過改變開關管的導通時間，得到穩(wěn)定的電壓輸出，特點是紋波系數(shù)大．電磁兼容性差、效率高、過載能力強，一般適用于太功率或要求效率高的場合。 系統(tǒng)方框圖 MCU CH375 按鍵輸入模塊 電源模塊 RS232 串口電平轉換 LED 顯示模塊 USB 模塊 三 、 硬件設計分析 硬件電路主要分為單片機 最小 系統(tǒng) 、 CH375 接口電路、 串口電平轉換電路、按鍵控制模塊 、 LED 顯示 電路 組成 。 MCU 時鐘電路 復位電路 電源模塊 STC12C5A60AD 單片機 簡介 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘 / 機器周期 (1T)的單片機，是高速 / 低功耗 /超強抗干擾的新一代 8051 單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,但速度快 812 倍。 STC12C5A60AD單片機 * 增強型 8051 CPU， 1T，單時鐘 / 機器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 * 工作電壓： STC12C5A60S2 系列工作電壓： （ 5V 單片機） STC12LE5A60S2 系列工作電壓： （ 3V 單片機） * 工作頻率范圍： 0 35MHz，相當于普通 8051 的 0～ 420MHz * 用戶應用程序空間 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字節(jié) ...... * 片上集成 1280 字節(jié) RAM * 通用 I/O 口（ 36/40/44 個），復位后為： 準雙向口 / 弱上拉（普通 8051 傳統(tǒng)I/O 口） 可設置 成四種模式：準雙向口 / 弱上拉，推挽 / 強上拉，僅為輸入 / 高阻，開漏 每個 I/O 口驅動能力均可達到 20mA，但整個芯片最大不要超過 55mA * ISP （在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器 可通過串口（ ）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 * 有 EEPROM 功能 (STC12C5A62S2/AD/PWM 無內(nèi)部 EEPROM) * 看門狗 * 內(nèi)部集成 MAX810 專用復位電路（外部晶體 12M 以下時，復位腳可直接 1K 電阻到地） * 外部掉電檢測電路 : 在 口有一個低壓門檻比較器 5V 單片機為 ，誤差為 +/5%, 單片機為 ，誤差為 +/3% * 時鐘源：外部高精度晶體 / 時鐘，內(nèi)部 R/C 振蕩器 (溫漂為 +/5% 到 +/10% 以內(nèi) ) 用戶在下載用戶程序時，可選擇是使用內(nèi)部 R/C 振蕩器還是外部晶體 / 時鐘 常溫下內(nèi)部 R/C 振蕩器頻率為： 單片機為： 11MHz ～ 單片機為： 8MHz ～ 12MHz 精度要求不高時，可選擇使用內(nèi)部時鐘，但因為有制造誤差和溫漂，以實際測試為準 * 共 4 個 16 位定時器 兩個與傳統(tǒng) 8051 兼容的定時器 / 計數(shù)器 ,16 位定時器 T0 和 T1，沒有定時器 2，但有獨立波特率發(fā)生器 做串行通訊的波特率發(fā)生器 再加上 2 路 PCA 模塊可再實現(xiàn) 2 個 16 位定時器 * 2 個時鐘輸出口，可由 T0 的溢出在 ，可由 T1 的溢出在 輸出時鐘 * 外部中斷 I/O 口 7 路 ,傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷 ,并新增支持上升沿中斷的 PCA 模塊， Power Down 模式可由外部中斷喚醒， INT0/, INT1/, , , , CCP0/(也可通過寄存器設置到 ), CCP1/ (也可通過寄存器設置到) * PWM(2 路） /PCA（可編程計數(shù)器陣列 ,2 路） 也可用來當 2 路 D/A 使用 也可用來再實現(xiàn) 2 個定時器 也可用來再實現(xiàn) 2 個外部中斷 (上升沿中斷 / 下降沿中斷均可分別或同時支持 ) * A/D 轉換 , 10 位精度 ADC，共 8 路，轉換速度可達 250K/S(每秒鐘 25 萬次 ) * 通用全雙工異步串行口 (UART)，由于 STC12 系列是高速的 8051，可再用定時器或PCA 軟件實現(xiàn)多串口 * STC12C5A60S2 系列有雙串口，后綴有 S2 標志的才有雙串口， RxD2/(可通過寄存器設置到 )， TxD2/(可通過寄存器設置到 ) * 工作溫度范圍： 40 +85℃ (工業(yè)級 ) / 0 75℃ (商業(yè)級 ) * 封裝： PDIP40,LQFP44,LQFP48 I/O 口不夠時，可用 2 到 3 根普通 I/O 口線外接 74HC164/165/595（均可級聯(lián)）來擴展 I/O 口 ,還可用 A/D 做按鍵掃