单片机控制USB-综合文档

【单片机控制USB】是嵌入式系统中常见的应用场景，尤其在需要与USB设备交互的设备或仪器中。本文主要介绍了USB接口芯片CH375的原理和应用，它是USB总线的一种通用接口，支持HOST主机方式和SLAVE设备方式。 **CH375芯片的内部结构** 1. **PLL倍频器**：负责生成USB通信所需的高速时钟。 2. **主从USB接口SIE**：实现与USB总线的通信，支持主从模式。 3. **数据缓冲区**：存储USB通信过程中的数据。 4. **被动并行接口**：用于连接到单片机的总线。 5. **异步串行接口**：通过串行输入、输出与单片机进行数据交换。 6. **命令解释器**：解析来自单片机的控制命令。 7. **控制传输的协议处理器**：处理USB协议中的控制传输。 8. **通用的固件程序**：内置处理Mass-Storage海量存储设备通信协议的固件。 **内部物理端点** CH375拥有7个物理端点，其中端点0为默认端点，用于配置和控制；端点1和端点2分别用于上传和下载，具有不同的缓冲区大小。在主机模式下，只需使用主机端点，即输出和输入端点，它们与端点2共用缓冲区。 **软件接口** 对于USB存储设备的应用，CH375提供了两种接口： 1. **数据块读写接口**：以512字节的物理扇区为单位，简化了对USB存储设备的操作，使单片机能够直接读写数据。 2. **文件级接口API**：包含C语言子程序库，支持FAT12、FAT16和FAT32文件系统，能处理大文件名和多级子目录。此接口需要约600字节的RAM作为缓冲区，并返回操作状态。 **电路设计** 在MCS-51单片机与U盘的电路设计中，CH375通常通过串口与单片机连接，仅需连接TXD、RXD和INT#引脚。为确保稳定工作，可能需要在INT#或TXD引脚上加1至5kΩ的上拉电阻。在CH375复位后，这些引脚能提供足够的电流。 **注意事项** 在设计USB-HOST电路时，要特别注意设备带电插入的情况，避免因CH375或单片机复位导致的问题。此外，选择合适的抗干扰措施也很关键，以防止在通信过程中出现异常。 CH375芯片是单片机控制USB设备的核心组件，它简化了单片机与USB设备的通信，提供了高效的数据传输和文件管理功能。在实际应用中，通过理解其内部结构、端点功能、软件接口以及电路设计，开发者可以轻松实现单片机对USB设备的控制。