畢業設計論文-基于單片機和ch375的u盤讀寫控制器設計-預覽頁

　

【正文】 開、讀取、寫入、創建、刪除； 目錄的創建和刪除，支持多級目錄； 長文件名、長目錄名支持。根據 USB 的規范，可以看到 USB 的拓樸結構中居核心地位的是主機，每一次數據傳輸必須由主機發起和控制。在傳統的應用中， USB 主要是 PC 扮演著主機的角色。本課題的研究目標是：基于單片 機和 USB 總線接口芯片 CH375，設計一個可嵌入到相關設備上的 U 盤讀寫控制器，以實現對設備、儀器相關數據的存儲。 孫霞 基本單片機的大容量數據存儲技術的應用研究 微計算機信息 2022 張峰峰 嵌入式 U 盤讀寫 器接口技術和系統設計 桂林電子科技大學 2022 楊全玖 基本 CH375 多通道 USB 接口與 PC 機通信的實現微計算機信息 2022 II 摘 要 介紹了一種 USB總線的通用接口芯片 CH375，并在此基礎上提出了一種外部單片機讀寫 U盤的基本方法及其硬件連接方法。 隨著 USB 規范的完善和成熟， USB 外設的種類不斷豐富，應用領域也不斷擴大。因此在一些需要轉存數據的設備，儀器上使用 USB 移動存儲設備接口的芯片便相繼產生了， CH375就是其中之一，它 是一個 USB總線的通用接口芯片，支持 HOST主機方式和 SLAVE設備方式 . 如今的 USB 就 像 當日的 R232，最終發展必是業界的主流外設接口技術。 介紹了一種 USB 總線的通用接口芯片 CH375，并在此基礎上提出了一種外部單片機讀寫 U盤的基本方法及其硬件連接方法。該項目 使用電平轉換電路 將 單片機發出 的 TTL 電平 轉換為 RS232 電平 從而使 RS232 接口與 計算機連接，進行數據傳送，單片機通過 USB 總線的通用接口芯片 CH375 直接對 U 盤進行讀寫等操作，并使 LED 顯示模塊做出相應的指示。且 I/O 口數比 AT89S51 多。單片機只要在原硬件系統中增加 1 個 CH375 芯片就可以直接調用 CH375 提供的子程序庫來直接讀取 U盤中的數據，從而實現了普通單片機與 U 盤的通訊。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 總線上。 為了提高單片機對 U盤的讀寫速率，選用 CH375工作于主機方式 下的并口方式 電源模塊是單片機應用系統或數據采集系統中不可缺少的部分，也是保證系統穩4 定、安全工作的前提。但它的輸出電源不可能絕對穩定的，只能是基本穩定，且負載電流較大時，調整管的集電極損耗大，電源效率低，有時還要配有龐大的散熱裝置。 為了獲得更加穩定的電源，選用線性穩壓。 圖 STC12C5A60S2 系列單片機的內部框圖 單片機最小系統由 MCU、時鐘電路、復位電路和電源模塊組成。 復位電路 ： 復位電路由按鍵復位和上電復位兩部分組成。 電源模塊 ： 圖 電源電路 電源模塊 的穩定可靠是系統平穩運行的前提和基礎。單片機 STC12C5A60AD 通過 CH375通過相關 USB協議可以很方便的和其他 USB 設備進行連接。 USB 總線包 括 一 對 5V 電源 線和一 對 數據 信 號 線，通常， +5V 電源 線是 紅色 ，接地線是 黑色 ， D+信 號 線是 綠色 ， D信 號 線是 白色 。 晶體 XTAL 電 容 C6 和 C7 用 于 CH375 的 時 鐘 振蕩 電 路 ?？梢栽?RSTI引腳 與 VCC 之 間 跨 接一個容 量為 F 的 電 容 C5， 同 時 可以 減少干擾 。 芯片 MAX232 是用 標準 RS232 電平與 TTL 電平的轉換 ，即 標準 rs232 電平很高 ，達正 負 15V；而 常用的 TTL電平最高 5V。 9 按鍵電路 此電路是一個按鍵控制電路。不過，這種顯示不清晰，為了更好的顯示對 U盤的操作，可以通過串口電路將單片機和電腦顯示屏連接起來，通過 LED燈來顯示 U盤里的內容。 PCON = 0x80。 TI = 1。 //時器 1為方式 2 初值自動裝入 產生波特率 TH1=0xfd。 //啟動定時器 1 ES=1。0xf0)==0xf0) return(0xff)。 key=P1amp。 return(key)。 N 鍵盤掃描 S1？ S3？ S4？ S2 ？？ 修改 刪除 關閉 創建 Y 結束 開始 有鍵按下？ 12 U 盤 讀寫 模塊 要將單片機系統的數據導人到 U盤．而且能直接被計算機識別，所要做的工作有下面幾步： 創建文件目錄 CreatFile 0 即創建文件目錄里的文件名、擴展名、文件 屬性、時間日期、文件的開始簇號和文 件長度。 而將外面的數據通過 USB導人到單片機系統的步驟如下： (1)搜索文件 SearchFile 0 通過搜索文件目錄可以找到所要讀的文件的開始簇號、文件 長度等重要信息。 (3)刪除文件 DeleteFile 0 如果你想刪除文件。（能正確顯示） 按鍵 模塊調試 編一個按鍵控制流水燈程序，查看按鍵是否能準確控制 LED燈的閃爍或熄滅。 (3)能否發送或接收數據。畢業設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能 力的一種提高。其間，查找資料，老師指導，與同學交流，反復修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實 。 畢業設計也暴露出自己專業基礎的很多不足之處。此外，還得出一個結論：知識必須通過應用才能實現其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發現是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。離別在即，站在人生的又一個轉折點，心中難免思緒萬千，一種感恩之情油然而生。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進 步，在此向他們表示我由衷的謝意 ！ 感謝我的 父母 ，焉得諼草，言樹之背，養育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。在本地端， CH375具有 8位數據總線和讀、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/MPU等控制器的系統總線上。數據讀寫只需要幾條指令，而不需要詳細了解 USB通信協議。 ● 支持 USB 設備的控制 傳 輸、 批量傳 輸、中斷 傳 輸。 ● 通過 U 盤 文 件級子程序庫實現 單片機 讀寫 USB 存儲 設備中的文 件 。 ● 采 用 SOP28 封裝 ，可以提供 SOP28 到 DIP28 的 轉換板 。 但 是 對于 USB 存儲 設備， CH375 內置 了相關 協議 ，通常 情況 下， 外 部單片機 不 需要 編 寫 固件程序 ， 就 可以 直 接通訊。 CH375芯片的 RD和 WR可以 分 別 連接到單片機的讀選通輸出 引腳 和寫選通輸出 引腳 。 串行接口 串行接口 只 能用 于 USB 主機方式， CH375 芯片的 USB 設備方式 不 支持串口。INT輸出的中斷 請求 是 低電 平 有 效 ，用 于 通 知 單片機。 其它 在 CH375 芯片的 復 位 期間 ， TXD引腳 用 于 選 擇 通訊接口。在 內置固件 的 USB設備方式下， 當 USB 設備 尚 未 配 置或者取消配 置 后 ， 該 引腳 輸出 高 電 平 ； 當 USB 設備 配 置 完 成后 ， 該 引腳 輸出 低電 平 。 如 果 為 了芯片 安 全 而 串接 保 險 電 阻 或 者電 感 ， 那么 交 直 流 等 效 串 聯 電 阻 應 該 在 5Ω 之 內 。 RST引腳 和 RST引腳 是 復 位 狀 態 輸出 引腳 ， 分 別 是 高 電 平 有 效 和 低電 平 有 效 ； 當 CH375電源 上 電 復 位 或 者 被 外 部 強制 復 位以及 復 位 延 時期間 ， RST 引腳 和 RST引腳 分 別 輸出 高 電 平 和 低電 平 ； CH375復 位完 成后 ， RST 引腳 和 RST引腳 分 別 恢 復 到 低電 平 和 高 電 平 。 外圍電 路 只需要 在 XI 和 XO 引腳 之 間 連接一個 標稱頻 率為12MHz的 晶體 ， 并 且 分 別 為 XI 和 XO 引腳 對 地連接一個 高頻振蕩 電 容。 當使 用 工作 電壓 時 ， CH375 芯片的 V3引腳應 該 與 VCC引腳 相連接， 同 時 輸入 外 部的 電源 ， 并 且 與 CH375 芯片相連接的 其它 電 路 的 工作 電壓 不 能 超 過 內部結構 CH375 芯片 內 部 集 成 了 PLL 倍 頻 器、主 從 USB 接口 SIE、數據 緩沖區 、 被 動并 行接口、 異 步 串行接口、 命令 解釋 器、控制 傳 輸的 協議處理 器、通用的 固件程序 等。 25 被 動并 行接口用 于 與 外 部單片機 /DSP/MCU 交 換 數據。 通用的 固件程序 包含 兩組 ：一 組 用 于 USB 設備方式， 自動處理 USB默認 端 點 0 的 各 種 標準 事 務等 ；另 一 組 用 于 USB 主機方式， 自動處理 MassStorage 海量存儲 設備的 專 用通訊 協議 。 USB 設備的端 點 號 可以是 0～ 15，兩 個方 向 最多 支持 31 個端 點 ， USB 設備的包 長 度 可以是 0～ 64