USB接口芯片CH375的原理及應用概況

1、USB接口芯片CH375的原理及應用對USEfe口芯片CH375勺功能、原理做了較詳細的介紹，并給出了在單片 機讀寫U盤中的實例及注意事項。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，US唯動存儲設備的使用已經(jīng)非常普遍，因此 在一些需要轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)的設備、儀器上使用US形動存儲設備接口的芯片便相繼產(chǎn) 生了，CH37M是其中之一，它是一個 USB總線的通用接口芯片,支持 HOS在 機方式和SLAV豉備方式。在本地端，CH375M有8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出， 可以方便地掛接到單片機/DSP/MCU?控制器的系統(tǒng)總線上。在USB主機方式下， CH37班提供了申行通信方式，通過申行輸入、用行輸出和中斷輸

2、出與單片機 /DSP/MCI#相連接。CH375的USB主機方式支持各種常用的US暉速設備，外部 單片機/DSP/MCUT以通過CH37嗾照相應的USBft、議與USB®備通信。CH375E片內(nèi)部結(jié)構(gòu)1內(nèi)部結(jié)構(gòu)CH375E片內(nèi)部集成了 PLL倍頻器、主從USE®口 SIE、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、被動 并行接口、異步串行接口、命令解釋器、控制傳輸?shù)膮f(xié)議處理器、通用的固件程 序等。CH375E片引腳排列如圖1所示。TT替相Dp. + - D N s-RDUn Wnc03 D DNI o IRURTRNfluuuGUAXc#TttD-76E432 10 c ST-bT N DD_D D-D

3、DD D V CSRC G-2內(nèi)部物理端點CH375E片內(nèi)部具有7個物理端點端點0是默認端點，支持上傳和下傳，上傳和下傳緩沖區(qū)各是8B;端點1包括上傳端點和下傳端點， 上傳和下傳緩沖區(qū)各是8B， 上傳端點的端點號是81H，下傳端點的端點號是01H;端點2包括上傳端點和下傳端點，上傳和下傳緩沖區(qū) 各是64B,上傳端點白端點號是82H,下傳端點白端點號是02Ho主機端點包括輸出端點和輸入端點， 輸出和輸入緩沖區(qū)各是64B， 主機端點與端點 2 合用同一組緩沖區(qū)，主機端點的輸出緩沖區(qū)就是端點 2 的上傳緩沖區(qū)，主機端點的輸入緩沖區(qū)就是端點 2 的下傳緩沖區(qū)。其中，CH375的端點0、端點1、端點2只

4、用于US破備方式，在USB主機 方式下只需要用到主機端點。軟件接口對于USB#儲設備白應用，CH375直接提供了數(shù)據(jù)塊的讀寫接口，以 512b 的物理扇區(qū)為基本讀寫單位，從而將 USB#儲設備簡化為一種外部數(shù)據(jù)存儲器， 單片機可以自由讀寫US昭儲設備中的數(shù)據(jù)，也可以自由定義其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。CH375以C語言子程序庫提供了 USB#儲設備的文件級接口，這些應用層接 口 API 包含了常用的文件級操作，可以移植并嵌入到各種常用的單片機程序中。CH375的U盤文件級子程序庫具有以下特性：支持常用的 FAT12 FAT16和 FAT32文件系統(tǒng)，磁盤容量可達1006劭上，支持多級子目錄，支持8.3格式的

5、大寫字母文件名，支持文件打開、新建、刪除、讀寫以及搜索等。CH375B勺文件級接口 API子程序需要大約600b的隨機存儲器RAM乍為緩沖 區(qū)。 所有 API 在調(diào)用后都有操作狀態(tài)返回， 但不一定有應答數(shù)據(jù)。 有關 API 參數(shù) 的說明請參考CH375a據(jù)手冊。CH375t單片機讀寫U盤中的電路原理圖圖2給出了 MCS-5俾片機讀寫U盤的電路原理圖，如果 CH375E片的TXD 引腳懸空或者沒有通過下接電阻接地， 那么CH375X作于串口方式。在串口方式 下，CH375只需要與單片機/DSP/MCU1接3個信號線，TXM腳、RXD5I腳以及 INT#弓|腳，其他引腳都可以懸空。除了連接線較少之

6、外，其他外圍電路與并口方 式基本相同。由于INT#引腳和TXD引腳在CH375復位期間只能提供微弱的高電 平輸出電流，在進行較遠距離的連接時，為了避免INT#或者TXDft CH375復位期間受到干擾而導致單片機誤操作，可以在 INT#弓|腳或者TXDI腳上加阻值為15kQ的上拉電阻，以維持較穩(wěn)定的圖電平。在 CH375®片復位完成后，INT# 引腳和TXD弓I腳將能夠提供5mA的高電平輸出電流或者5mAi勺低電平吸入電流。C9C6I 12MHz |U石 CH375VCCDfJD 1P3D4GW 口P5G忖&匕后D7U0- U D A0RC 工URttR5FC5#RST It

7、 FITIIKOTMC-FCXDXI自GT#1 E】G1 71日1 95 02 12 28032 7r5£2 4單片機讀寫U盤的接口由于CH375內(nèi)置了處理Mass-Storage海量存儲設備的專用通信協(xié)議的固件，所以嵌入式系統(tǒng)的單片機可以通過 CH375# U盤（USBR存盤、USB外置硬 盤）作為可移動的大容量存儲器。數(shù)據(jù)讀寫只需要幾條指令，而不需要詳細了解 USB!信協(xié)議。如果嵌入式系統(tǒng)需要將USB#儲設備組織為文件系統(tǒng)，那么可以直接調(diào)用CH37W件級子程序庫提供的接口 API,由子程序庫處理文件系統(tǒng)。CH375主機USB-HOST電路設計注意事項某些US暇備帶電插入時常出現(xiàn)如

8、下問題。 CH375復位或者單片機復位（尤其是采用 uP監(jiān)控電路的單片機系統(tǒng)）, CH375或者單片機突然工作不正常，失去控制。 CH375E片的工作電流突然增大并且持續(xù)如此，時間長了芯片發(fā)熱燙手 出現(xiàn)上述問題時可參考如下解決方法。 給USB®座單獨供電，這樣，即使USB設備剛插上時存在電容充電過程,也不會影響單片機和CH375變通方法是，將5V主電源分別通過兩個獨立的限 流電感后（或者在PCB中電源線分開走），一組提供給 CH375W單片機等，另一 組提供給USE®座。 在USB雨座前用接限流電阻或者電感， 并在USBS座電源上并聯(lián)儲能用的電解電容。 如果用電感也可以限制電流突變， 防止電源電壓突降， 但是用電感在USB®備拔出后，容易在USE®座中產(chǎn)生過沖高壓，所以必須接儲能電容。（注 意，在第一版CH375m古板的原理圖中已經(jīng)標出 USE®座的限流電阻R1為1Q, 建議將其換為阻值5Q的電阻或者保險電阻） 其他臨時的解決方法（不推薦）：在USBS備與USB雨座之間加入USB 延長線。在主電源上并聯(lián)較大的儲能電容， 在U盤剛插入時提供足夠的瞬時電 能，減少對電源電壓的影響。 參考目