单片机控制usb

有人用过ch375么？USB接口芯片CH375的原理及应用zt随着计算机技术的快速发展，USB移动存储设备的使用已经非常普遍，因此在一些需要转存数据的设备、仪器上使用USB移动存储设备接口的芯片便相继产生了，CH375就是其中之一，它是一个USB总线的通用接口芯片，支持HOST主机方式和SLAVE设备方式。在本地端，CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机/DSP/MCU等控制器的系统总线上。在USB主机方式下，CH375还提供了串行通信方式，通过串行输入、串行输出和中断输出与单片机/DSP/MCU等相连接。CH375的USB主机方式支持各种常用的USB全速设备，外部单片机/DSP/MCU可以通过CH375按照相应的USB协议与USB设备通信。CH375芯片内部结构1内部结构CH375芯片内部集成了PLL倍频器、主从USB接口SIE、数据缓冲区、被动并行接口、异步串行接口、命令解释器、控制传输的协议处理器、通用的固件程序等。CH375芯片引脚排列如图1所示。2内部物理端点CH375芯片内部具有7个物理端点。端点0是默认端点，支持上传和下传，上传和下传缓冲区各是8B；端点1包括上传端点和下传端点，上传和下传缓冲区各是8B，上传端点的端点号是81H，下传端点的端点号是01H；端点2包括上传端点和下传端点，上传和下传缓冲区各是64B，上传端点的端点号是82H，下传端点的端点号是02H。主机端点包括输出端点和输入端点，输出和输入缓冲区各是64B，主机端点与端点2合用同一组缓冲区，主机端点的输出缓冲区就是端点2的上传缓冲区，主机端点的输入缓冲区就是端点2的下传缓冲区。其中，CH375的端点0、端点1、端点2只用于USB设备方式，在USB主机方式下只需要用到主机端点。软件接口对于USB存储设备的应用，CH375直接提供了数据块的读写接口，以512b的物理扇区为基本读写单位，从而将USB存储设备简化为一种外部数据存储器，单片机可以自由读写USB存储设备中的数据，也可以自由定义其数据结构。CH375以C语言子程序库提供了USB存储设备的文件级接口，这些应用层接口API包含了常用的文件级操作，可以移植并嵌入到各种常用的单片机程序中。CH375的U盘文件级子程序库具有以下特性：支持常用的FAT12、FAT16和FAT32文件系统，磁盘容量可达100GB以上，支持多级子目录，支持8.3格式的大写字母文件名，支持文件打开、新建、删除、读写以及搜索等。CH375的文件级接口API子程序需要大约600b的随机存储器RAM作为缓冲区。所有API在调用后都有操作状态返回，但不一定有应答数据。有关API参数的说明请参考CH375数据手册。CH375在单片机读写U盘中的电路原理图图2给出了MCS-51单片机读写U盘的电路原理图，如果CH375芯片的TXD引脚悬空或者没有通过下接电阻接地，那么CH375工作于串口方式。在串口方式下，CH375只需要与单片机/DSP/MCU连接3个信号线，TXD引脚、RXD引脚以及INT#引脚，其他引脚都可以悬空。除了连接线较少之外，其他外围电路与并口方式基本相同。由于INT#引脚和TXD引脚在CH375复位期间只能提供微弱的高电平输出电流，在进行较远距离的连接时，为了避免INT#或者TXD在CH375复位期间受到干扰而导致单片机误操作，可以在INT#引脚或者TXD引脚上加阻值为1～5kΩ的上拉电阻，以维持较稳定的高电平。在CH375芯片复位完成后，INT#引脚和TXD引脚将能够提供5mA的高电平输出电流或者5mA的低电平吸入电流。单片机读写U盘的接口由于CH375内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通信协议的固件，所以嵌入式系统的单片机可以通过CH375将U盘（USB闪存盘、USB外置硬盘）作为可移动的大容量存储器。数据读写只需要几条指令，而不需要详细了解USB通信协议。如果嵌入式系统需要将USB存储设备组织为文件系统，那么可以直接调用CH375文件级子程序库提供的接口API，由子程序库处理文件系统。CH375主机USB-HOST的电路设计注意事项某些USB设备带电插入时常出现如下问题。●CH375复位或者单片机复位（尤其是采用uP监控电路的单片机系统）。●CH375或者单片机突然工作不正常，失去控制。●CH375芯片的工作电流突然增大并且持续如此，时间长了芯片发热烫手。出现上述问题时可参考如下解决方法。●给USB插座单独供电，这样，即使USB设备刚插上时存在电容充电过程，也不会影响单片机和CH375。变通方法是，将5V主电源分别通过两个独立的限流电感后（或者在PCB中电源线分开走），一组提供给CH375和单片机等，另一组提供给USB插座。●在USB插座前串接限流电阻或者电感，并在USB插座电源上并联储能用的电解电容。如果用电感也可以限制电流突变，防止电源电压突降，但是用电感在USB设备拔出后，容易在USB插座中产生过冲高压，所以必须接储能电容。（注意，在第一版CH375评估板的原理图中已经标出USB插座的限流电阻R1为1Ω，建议将其换为阻值5Ω的电阻或者保险电阻）●其他临时的解决方法（不推荐）：①在USB设备与USB插座之间加入USB延长线。②在主电源上并联较大的储能电容，在U盘刚插入时提供足够的瞬时电能，减少对电源电压的影响。●参考目前计算机端的解决方法：USB端口的电源供给是通过保险电阻或者限流电感提供的，这些能够限制瞬时电流。对于计算机前面板的USB端口，由于本身通过一段较长的连接导线，自然减弱了对主电源的影响，而且计算机的5V电源功率很大，连续供电电流都在20A以上，所以不易受影响。51+ch375读写U盘超精简原程序(啊雨)/*这个程序用180行C代码就能够读取FAT16文件系统U盘的根目录,可以看到根目录下的文件名,并可显示首文件内容,不过,该程序很不严谨,也没有任何错误处理,对U盘兼容性较差,只是用于简单试验,作为参考.这个程序可以支持WINDOWS按FAT16格式化的U盘,因为程序精简,所以只兼容超过50%以上的U盘品牌,如果换成CH375A芯片则兼容性可提高到85%,当然,如果使用WCH公司的子程序库或者正式版本的C源程序兼容性更好。下欢测试以下U盘通过:郎科/超稳经典64M/超稳迷你128M/U160-64M/超稳普及128M,爱国者/迷你王16M/邮箱型,黑匣子/64M,微闪/64M,飙王/32M/64M/128M,晶彩/C200-64M,新科/256M,昂达/128M...,欢迎提供测试结果未通过U盘:爱国者/智慧棒128M,清华普天/USB2.0-128M,当然,使用WCH的子程序库或CH375A都可以测试通过*/#includestdio.h#includeCH375INC.H#includereg51.h/*以下定义适用于MCS-51单片机,其它单片机参照修改*/#defineUINT8unsignedchar#defineUINT16unsignedshort#defineUINT32unsignedlong#defineUINT8Xunsignedcharxdata#defineUINT8VXunsignedcharvolatilexdataUINT8VXCH375_CMD_PORT_at_0xBDF1;/*CH375命令端口的I/O地址*/UINT8VXCH375_DAT_PORT_at_0xBCF0;/*CH375数据端口的I/O地址*/#defineCH375_INT_WIREINT0/*P3.2,连接CH375的INT#引脚,用于查询中断状态*/UINT8XDISK_BUFFER[512*32]_at_0x0000;/*外部RAM数据缓冲区的起始地址*/UINT32DiskStart;/*逻辑盘的起始绝对扇区号LBA*/UINT8SecPerClus;/*逻辑盘的每簇扇区数*/UINT8RsvdSecCnt;/*逻辑盘的保留扇区数*/UINT16FATSz16;/*FAT16逻辑盘的FAT表占用的扇区数*//***********硬件USB接口层,无论如何这层省不掉,单片机总要与CH375接口吧*/voidmDelaymS(UINT8delay){UINT8i,j,c;for(i=delay;i!=0;i--){for(j=200;j!=0;j--)c+=3;for(j=200;j!=0;j--)c+=3;}}voidCH375_WR_CMD_PORT(UINT8cmd){/*向CH375的命令端口写入命令*/CH375_CMD_PORT=cmd;for(cmd=2;cmd!=0;cmd--);/*发出命令码前后应该各延时2uS*/}voidCH375_WR_DAT_PORT(UINT8dat){/*向CH375的数据端口写入数据*/CH375_DAT_PORT=dat;/*因为MCS51单片机较慢所以实际上无需延时*/}UINT8CH375_RD_DAT_PORT(void){/*从CH375的数据端口读出数据*/return(CH375_DAT_PORT);/*因为MCS51单片机较慢所以实际上无需延时*/}UINT8mWaitInterrupt(void){/*等待CH375中断并获取状态,返回操作状态*/while(CH375_INT_WIRE);/*查询等待CH375操作完成中断(INT#低电平)*/CH375_WR_CMD_PORT(CMD_GET_STATUS);/*产生操作完成中断,获取中断状态*/return(CH375_RD_DAT_PORT());}/***********BulkOnly传输协议层,被CH375内置了,无需编写单片机程序*//***********RBC/SCSI命令层,虽然被CH375内置了,但是要写程序发出命令及收发数据*/UINT8mInitDisk(void){/*初始化磁盘*/UINT8Status;CH375_WR_CMD_PORT(CMD_GET_STATUS);/*产生操作完成中断,获取中断状态*/Status=CH375_RD_DAT_PORT();if(Status==USB_INT_DISCONNECT)return(Status);/*USB设备断开*/CH375_WR_CMD_PORT(CMD_DISK_INIT);/*初始化USB存储器*/Status=mWaitInterrupt();/*等待中断并获取状态*/if(Status!=USB_INT_SUCCESS)return(Status);/*出现错误*/CH375_WR_CMD_PORT(CMD_DISK_SIZE);/*获取USB存储器的容量*/Status=mWaitInterrupt();/*等待中断并获取状态*/if(Status!=USB_INT_SUCCESS){/*出错重试*//*对于CH375A芯片,建议在此执行一次CMD_DISK_R_SENSE命令*/mDelaymS(250);CH375_WR_CMD_PORT(CMD_DISK_SIZE);/*获取USB存储器的容量*/Status=mWaitInterrupt();/*等待中断并获取状态*/}if(Status!=USB_INT_SUCCESS)return(Status);/*出现错误*/return(0);/*U盘已经成功初始化*/}UINT8mReadSector(UINT32iLbaStart,UINT8iSectorCount,UINT8X*oDataBuffer){UINT16mBlockCount;UINT8c;CH375_WR_CMD_PORT(CMD_DISK_READ);/*从USB存储器读数据块*/CH375_WR_DAT_PORT((UINT8)iLbaStart);/*LBA的最低8位*/CH375_WR_DAT_PORT((UINT8)(iLbaStart8));CH375_