CH376S_datasheet

CH376手册（一）１U盘和SD卡文件管理控制芯片CH376手册版本：1A、概述CH376是文件管理控制芯片，用于单片机系统读写U盘或者SD卡中的文件。CH376支持USB设备方式和USB主机方式，并且内置了USB通讯协议的基本固件，内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议的固件，内置了SD卡的通讯接口固件，内置了FAT16和FAT32以及FAT12文件系统的管理固件，支持常用的USB存储设备（包括U盘/USB硬盘/USB闪存盘/USB读卡器）和SD卡（包括标准容量SD卡和高容量HC-SD卡以及协议兼容的MMC卡和TF卡）。CH376支持三种通讯接口：8位并口、SPI接口或者异步串口，单片机/DSP/MCU/MPU等控制器可以通过上述任何一种通讯接口控制CH376芯片，存取U盘或者SD卡中的文件或者与计算机通讯。CH376的USB设备方式与CH372芯片完全兼容，CH376的USB主机方式与CH375芯片基本兼容。下图为CH376的应用框图。2、特点●支持1.5Mbps低速和12Mbps全速USB通讯，兼容USBV2.0，外围元器件只需要晶体和电容。●支持USB-HOST主机接口和USB-DEVICE设备接口，支持动态切换主机方式与设备方式。●支持USB设备的控制传输、批量传输、中断传输。●自动检测USB设备的连接和断开，提供设备连接和断开的事件通知。●提供6MHz的SPI主机接口，支持SD卡以及与其协议兼容的MMC卡和TF卡等。●内置USB控制传输的协议处理器，简化常用的控制传输。●内置固件处理海量存储设备的专用通讯协议，支持Bulk-Only传输协议和SCSI、UFI、RBC或等效命令集的USB存储设备（包括U盘/USB硬盘/USB闪存盘/USB读卡器）。●内置FAT16和FAT32以及FAT12文件系统的管理固件，支持容量高达32GB的U盘和SD卡。●提供文件管理功能：打开、新建或删除文件、枚举和搜索文件、创建子目录、支持长文件名。●提供文件读写功能：以字节为最小单位或者以扇区为单位对多级子目录下的文件进行读写。INT#CH376芯片本地端控制器单片机DSPMCUMPU等计算机或USB设备例如：USB闪存盘U盘/读卡器USB打印机USB键盘USB鼠标D0-D7A0RD#WR#PCS#并行总线8位被动并口SPI设备接口异步串口SCSSCKMOSI=SDIMISO=SDOSPI总线TXD=RXDRXD=TXD串口UARTD+D-USB总线USB-DeviceSD卡接口SPIHost高速MCUROMRAMUSB固件文件系统管理固件USB-HostUSB-PhyI/OSDCSSDCKSDDOSDDISPI接口SD卡以及协议兼容卡例如：MMC卡Mini-SD卡TF卡CH376手册（一）２●提供磁盘管理功能：初始化磁盘、查询物理容量、查询剩余空间、物理扇区读写。●提供2MB速度的8位被动并行接口，支持连接到单片机的并行数据总线。●提供2MB/24MHz速度的SPI设备接口，支持连接到单片机的SPI串行总线。●提供最高3Mbps速度的异步串口，支持连接到单片机的串行口，支持通讯波特率动态调整。●支持5V电源电压和3.3V电源电压以及3V电源电压，支持低功耗模式。●USB设备方式完全兼容CH372芯片；USB主机方式基本兼容CH375芯片。●提供SOP-28和SSOP20无铅封装，兼容RoHS，提供SOP28到DIP28的转换板，SOP28封装的引脚基本兼容CH375芯片。3、封装封装形式塑体宽度引脚间距封装说明订货型号SOP-287.62mm300mil1.27mm50mil标准的28脚贴片CH376SSSOP-205.30mm209mil0.65mm25mil超小型20脚贴片CH376T4、引脚CH376S引脚号CH376T引脚号引脚名称类型引脚说明2820VCC电源正电源输入端，需要外接0.1uF电源退耦电容1210GND电源公共接地端，需要连接USB总线的地线97V3电源在3.3V电源电压时连接VCC输入外部电源，在5V电源电压时外接容量为0.01uF退耦电容1311XI输入晶体振荡的输入端，需要外接12MHz晶体1412XO输出晶体振荡的反相输出端，需要外接12MHz晶体108UD+USB信号USB总线的D+数据线119UD-USB信号USB总线的D-数据线2317SD_CS开漏输出SD卡SPI接口的片选输出，低电平有效，内置上拉电阻2619SD_CK输出SD卡SPI接口的串行时钟输出76SD_DI输入SD卡SPI接口的串行数据输入，内置上拉电阻2518SD_DO输出SD卡SPI接口的串行数据输出2518RST输出在进入SD卡模式之前是电源上电复位和外部复位输出，高电平有效22～15无D7～D0双向三态并口的8位双向数据总线，内置上拉电阻1813SCS输入SPI接口的片选输入，低电平有效，内置上拉电阻2014SCK输入SPI接口的串行时钟输入，内置上拉电阻2115SDI输入SPI接口的串行数据输入，内置上拉电阻CH376手册（一）３2216SDO三态输出SPI接口的串行数据输出19无BZ输出SPI接口的忙状态输出，高电平有效8无A0输入并口的地址输入，区分命令口与数据口，内置上拉电阻，当A0=1时可以写命令或读状态，当A0=0时可以读写数据27无PCS#输入并口的片选控制输入，低电平有效，内置上拉电阻4无RD#输入并口的读选通输入，低电平有效，内置上拉电阻3无WR#输入并口的写选通输入，低电平有效，内置上拉电阻无3SPI#输入在芯片内部复位期间为接口配置输入，内置上拉电阻54TXD输入输出在芯片内部复位期间为接口配置输入，内置上拉电阻，在芯片复位完成后为异步串口的串行数据输出65RXD输入异步串口的串行数据输入，内置上拉电阻11INT#输出中断请求输出，低电平有效，内置上拉电阻24无ACT#开漏输出状态输出，低电平有效，内置上拉电阻。在USB主机方式下是USB设备正在连接状态输出；在SD卡主机方式下是SD卡SPI通讯成功状态输出；在内置固件的USB设备方式下是USB设备配置完成状态输出22RSTI输入外部复位输入，高电平有效，内置下拉电阻5、命令本手册中的数据，后缀B为二进制数，后缀H为十六进制数，否则为十进制数。低字节在前（Little-Endian）的双字数据（共32位）指：先是最低字节（位7～位0），接着是较低字节（位15～位8），然后是较高字节（位23～位16），最后是最高字节（位31～位24）。数据流是指由若干连续字节组成的数据块，数据块的总长度最小为0，最大为255。下表输入数据和输出数据的括号中的数字为参数的字节数，没有括号则默认为一个字节。本手册中所指的单片机基本适用于DSP或者MCU/MPU/SCM等。本手册中所指的U盘包括U盘、USB外置硬盘、USB闪存盘、USB读卡器等。本手册中所指的SD卡包括SD卡、MMC卡、HC-SD卡（高容量SD卡）、TF卡等。本手册主要提供了常用的文件管理控制类命令，用于U盘和SD卡。关于一些不太常用的辅助命令和执行USB基本事务及控制传输的命令请参考手册（二）CH376DS2.PDF。CH376芯片包含了CH372芯片的全部功能，本手册中没有提供CH376在USB设备方式下的说明，相关资料可以参考CH372手册CH372DS1.PDF。代码命令名称CMD_输入数据输出数据命令用途01HGET_IC_VER版本号获取芯片及固件版本分频系数02HSET_BAUDRATE分频常数（等1mS）操作状态设置串口通讯波特率03HENTER_SLEEP进入低功耗睡眠挂起状态05HRESET_ALL（等35mS）执行硬件复位06HCHECK_EXIST任意数据按位取反测试通讯接口和工作状态数据16H0BHSET_SDO_INT中断方式设置SPI的SDO引脚的中断方式0CHGET_FILE_SIZE数据68H文件长度(4)获取当前文件长度15HSET_USB_MODE模式代码（等10uS）操作状态设置USB工作模式22HGET_STATUS中断状态获取中断状态并取消中断请求数据长度27HRD_USB_DATA0数据流(n)从当前USB中断的端点缓冲区或者主机端点的接收缓冲区读取数据块CH376手册（一）４数据长度2CHWR_HOST_DATA数据流(n)向USB主机端点的发送缓冲区写入数据块数据长度2DHWR_REQ_DATA数据流(n)向内部指定缓冲区写入请求的数据块偏移地址数据长度2EHWR_OFS_DATA数据流(n)向内部缓冲区指定偏移地址写入数据块2FHSET_FILE_NAME字符串(n)设置将要操作的文件的文件名30HDISK_CONNECT产生中断检查磁盘是否连接31HDISK_MOUNT产生中断初始化磁盘并测试磁盘是否就绪32HFILE_OPEN产生中断打开文件或目录，枚举文件和目录33HFILE_ENUM_GO产生中断继续枚举文件和目录34HFILE_CREATE产生中断新建文件35HFILE_ERASE产生中断删除文件36HFILE_CLOSE是否允许更新产生中断关闭当前已经打开的文件或目录37HDIR_INFO_READ目录索引号产生中断读取文件的目录信息38HDIR_INFO_SAVE产生中断保存文件的目录信息39HBYTE_LOCATE偏移字节数(4)产生中断以字节为单位移动当前文件指针3AHBYTE_READ请求字节数(2)产生中断以字节为单位从当前位置读取数据块3BHBYTE_RD_GO产生中断继续字节读3CHBYTE_WRITE请求字节数(2)产生中断以字节为单位向当前位置写入数据块3DHBYTE_WR_GO产生中断继续字节写3EHDISK_CAPACITY产生中断查询磁盘物理容量3FHDISK_QUERY产生中断查询磁盘空间信息40HDIR_CREATE产生中断新建目录并打开或打开已存在的目录4AHSEC_LOCATE偏移扇区数(4)产生中断以扇区为单位移动当前文件指针4BHSEC_READ请求扇区数产生中断以扇区为单位从当前位置读取数据块4CHSEC_WRITE请求扇区数产生中断以扇区为单位在当前位置写入数据块50HDISK_BOC_CMD产生中断对USB存储器执行BO传输协议的命令LBA扇区地址(4)54HDISK_READ扇区数产生中断从USB存储器读物理扇区55HDISK_RD_GO产生中断继续USB存储器的物理扇区读操作LBA扇区地址(4)56HDISK_WRITE扇区数产生中断向USB存储器写物理扇区57HDISK_WR_GO产生中断继续USB存储器的物理扇区写操作如果命令的输出数据是操作状态，参考下表。状态代码状态名称状态说明51HCMD_RET_SUCCESS操作成功5FHCMD_RET_ABORT操作失败表中标为“产生中断”的命令通常需要时间去执行操作。CH376在命令执行完成后向单片机请求中断，单片机可以读取中断状态作为该命令的操作状态。如果中断状态是USB_INT_SUCCESS，那么说明操作成功，有些命令具有返回数据（参考CH376INC.H文件中的CH376_CMD_DATA结构），可以通过CMD_RD_USB_DATA0命令读取返回数据。CH376手册（一）５5.1.CMD_GET_IC_VER该命令用于获取芯片及固件版本。返回的一个字节数据是版本号，其位7为0，位6为1，位5～位0为版本号。如果返回值为41H，去掉位7和位6，版本号为01H。5.2.CMD_SET_BAUDRATE该命令用于设置CH376的串口通讯波特率。在CH376工作于串口通讯方式时，复位后默认的通讯波特率由BZ/D4，SCK/D5，SDI/D6三个引脚的电平组合设定（参考本手册第6.4节），这些引脚都悬空时默认是9600bps。如果单片机支持较高的通讯速度，可以通过该命令动态调整串口通讯波特率。该命令需要输入两个数据，分别是波特率分频系数和分频常数，下表是与波特率的对应关系。分频系数分