对于使用DOS系统的8086兼容的PC工控机或者单片机,通过CH375读写U盘或者移动硬盘,
可以使用CH375的DOS设备驱动程序,将U盘仿真为硬盘,在DOS中会增加一个逻辑盘(通常是D盘),
使用方法类似于普通硬盘和电子盘及RAM内存盘,该方法还支持U盘带电热插拔,更方便交换数据。
硬件要求:兼容8086的CPU,CH375与CPU之间的连接方式可以是以下任何一种:
并口方式可以做成U盘插卡,例如:PCI插卡、ISA插卡、PC104接口板等。
优点:速度快(约每秒200K到400K字节),效率高,卡中自带5V电源,支持U盘带电热插拔。
缺点:连接线多,安装比串口板复杂。
串口方式可以做成U盘接口板,例如:RS232串口板、TTL串口板等。
优点:硬件连接方便,支持U盘带电热插拔,支持整个串口板硬件带电热插拔。
缺点:速度慢(约每秒9K到10K字节),需要外供5V电源(串口连线未包含电源供电)。
沁恒电子可以提供上述各种板卡样品:PCI插卡、ISA插卡、PC104接口板、RS232串口板、TTL串口板。
方案用途及特点:
1、用于在计算机与工控机/嵌入式系统之间非实时地交换数据。
2、用于备份工控机/嵌入式系统中的重要数据。
3、使用市面上通用的U盘,比闪存和电子盘容易采购,容量不限。
4、支持DOS 3.X到7.X版本、支持WINDOWS 3.X、WINDOWS 95/98/ME等操作系统。
5、支持操作系统所能支持的所有文件系统,例如用DOS 7.X可以支持FAT12/FAT16/FAT32。
6、只需要一个驱动程序文件CH375DOS.SYS,长度小于5K,加载后只需要RAM内存约4K。
7、驱动程序只在应用程序读写U盘时工作,空闲时不影响原DOS系统及工控机的运行。
8、支持U盘带电热插拔,方便使用,U盘可以只在需要时插上。
9、串口连接支持带电热插拔,方便使用,串口板本身及U盘都可以只在需要时连接到串口。
10、并口方式如果增加扩展ROM,还可以支持从U盘引导操作系统,(兼容性不如DOS驱动)。
11、极低成本,批量产品只要几十元人民币。
12、如果不使用DOS操作系统,那么可以参考CH375的U盘文件级子程序库进行API调用。
13、简化并口连接只需要一个地址片选译码和一个CH375芯片,驱动程序文件长度小于3K。
关于硬件电路的具体说明
1、并口连接,查询方式
驱动程序使用查询方式处理CH375的中断,具体电路可以参考CH375EDM,硬件I/O地址分别为:
I/O基址 + 0 为CH375的数据端口,可读可读,
I/O基址 + 1 为CH375的命令端口,只写,
I/O基址 + 2 为CH375的状态端口,只读,其中位0为CH375的INT#引脚状态,便于查询中断。
如果CH375连接到ISA总线或者PC104总线,那么需要指定CH375的I/O基址(也就是I/O端口),
参考PC104ISA.PDF中的原理图,可以应用于ISA或者PC104总线,图中的ROM芯片U4是可选的。
图中I/O基址为260H,当然可以使用其它I/O地址。图中27C256可选,仅用于支持从U盘引导。
如果CH375是通过PCI芯片CH365连接到PCI总线,那么驱动程序会自动获取I/O基址,不必指定。
参考PCI.PDF中的原理图。
1.X 简化的并口连接,内部寄存器查询方式
简化的并口连接只支持CH375A芯片(不支持CH375S芯片),不需要状态端口(I/O基址+2),
在电路设计上,只需要为CH375A提供片选信号CS#、读RD#、写WR#、地址A0和数据线D7-D0,
在这种简化的并口连接中,必须使用NO_INTER子目录下的CH375DOS.SYS驱动程序,文件更小,
该驱动程序通过查询CH375A的内部寄存器代替查询芯片INT#引脚上的低电平中断。
2、并口连接,中断方式(建议:请优先使用查询方式)
驱动程序使用硬件中断方式处理CH375的中断,CH375的INT#引脚连接到主机的中断请求端,
注意,由于CH375的INT#是低电平有效,所以对于ISA和PC104都需要先反相后再连接中断。
支持任意中断号,支持任意I/O地址,采用标准的并口连接方式,可以参考CH375芯片手册,
CH375的CS#引脚由I/O地址译码电路产生低电平有效的片选信号,硬件I/O地址分别为:
I/O基址 + 0 为CH375的数据端口,可读可读,
I/O基址 + 1 为CH375的命令端口,只写。
参考ISA_INT.PDF中的原理图。
3、串口连接,TTL电平
主机串口必须兼容16C550并且可以禁止FIFO,串口号不限,输入输出为TTL电平。
驱动程序使用查询方式处理CH375的中断,CH375工作于串口方式:
CH375的RXD引脚接主机某串口的TXD,CH375的TXD引脚接主机某串口的RXD,
CH375的RSTI引脚接主机某串口的RTS#,CH375的INT#引脚接主机某串口的CTS#。
在复位CH375芯片后先以9600bps通讯一次,然后双方都被驱动程序切换到115200bps通讯。
参考SERIAL.PDF中的原理图,去掉TTL/RS232电平转换芯片U2,其左右两侧信号直连。
4、串口连接,RS232电平
同上,区别仅在于主机串口的输入输出为RS232电平,
所以CH375的两个输入RXD和RSTI、两个输出TXD和INT#也必须进行TTL与RS232电平的转换
参考SERIAL.PDF中的原理图,图中由U2进行电平转换,注意图中U2电容尚未画出。
关于DOS驱动程序的具体说明
只需要将 CH375DOS.SYS 文件复制到兼容PC工控机的硬盘或者其它电子启动盘中,
然后修改DOS配置文件 CONFIG.SYS ,如果没有此文件可以用EDIT或者记事本新建。
在DOS配置文件CONFIG.SYS中加入下面一行,以启用CH375的DOS驱动:
DEVICE = CH375DOS.SYS @nnnn #rr %mm
如果CH375DOS.SYS不在根目录下,那么还应该指定包含目录的完全路径。参数说明:
1、nnnn是十六进制表示的I/O基址,默认为0。如果nnnn为0,那么驱动程序会自动获取I/O基址,
对于PCI应该是0,对于ISA和PC104以及串口,都应该指定I/O端点地址。
2、rr是十进制表示的中断号,默认为0。如果rr为0,那么驱动程序使用查询方式,否则使用中断方式。
如果rr为91或者92那么代表特殊含义,不是指中断号,而是指定使用串口连接方式,
rr为91说明是静态串口连接,如果在DOS启动时串口连接失败,那么驱动程序将退出,
rr为92说明是动态串口连接,即使DOS启动时串口连接失败,驱动程序也不退出,而是随时准备连接。
3、mm为I/O速度,有效值是0到255,数值越小读写速度越快,默认为3,大多数低速工控机可以设置为2。
例如ISA卡或PC104板,查询方式,I/O基址为2A0H,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS @2A0
例如由CH365实现的PCI卡,查询方式,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS
例如8086低速工控机,查询方式,I/O基址为320H,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS @320 %2
例如ISA卡或PC104板,中断IRQ5,I/O基址为260H,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS @260 #5
例如通过串口1静态连接,也就是串口硬件始终连着,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS @3F8 #91
例如通过串口2动态连接,打算支持串口硬件热插拔,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS @2F8 #92
实例1,某 CONFIG.SYS 文件实例的内容,可以使用记事本打开查看或者新建
DEVICE = C:\DOS\HIMEM.SYS
DEVICE = C:\DOS\RAMDRIVE.SYS 1024
DEVICE = C:\WCH\CH375DOS.SYS @3F8 #92 %1
实例2,某 CONFIG.SYS 文件实例的内容,可以使用记事本打开查看或者新建
DEVICE = C:\CH375DOS.SYS @260 %2
DEVICE = C:\DOS\HIMEM.SYS
当CH375的DOS驱动程序正常启动后,将显示版本信息以及硬件配置信息如下
CH375: I/O address = 0260H, interrupt = 00, add disk D:
上行中的0260H是用户在CONFIG.SYS文件中指定的I/O地址,中断号00说明是查询方式,
上行中的D为盘符,如果计算机中已经存在D盘,那么U盘的盘符就可能是E,以此类推。
对于U盘的使用完全类似于普通硬盘及电子盘,主要区别是U盘可以支持热插拔,在使用过程中,
U盘可以拔出或者更换另一个U盘,但是不宜在写操作期间拔出,否则可能会丢失数据甚至损坏U盘。
在U盘拔出后,对原盘符操作将始终返回错误,直到下一个U盘插入,其处理方法和效果类似于软盘。
DOS应用程序可以参考CH375CHK.C通过I/O操作查询U盘是否连接,以及获知U盘盘符等。
为了模拟软盘A盘或者B盘,可以使用DOS系统的SUBST命令,例如,如果U盘是D盘,那么执行DOS命令行
SUBST A: D:\
可以使得A盘实际指向D盘,从而保持应用程序对软盘的兼容性,操作A盘或D盘都实际对应于U盘。
启动时的错误信息有:
CH375: I/O data error
说明I/O数据测试错误,可能是与CH375的物理连接有误,或者是地址译码有误
CH375: interrupt timeout
说明中断超时或者串口超时,有可能是与CH375的INT#中断引脚的物理连接有误
CH375: disk not found
说明DOS启动CH375驱动程序时U盘没有插入,只是提示当时U盘尚未插入,不影响使用
CH375: error boot sector
说明DOS启动CH375驱动程序时U盘无法读取,可能是U盘损坏或者不支持的其它USB设备
CH375: wait serial
说明指定了中断号92使用动态串口连接,并且此时驱动程序还没有检测到串口硬件
CH375A only: parameter error
说明使用了NO_INTER子目录中的驱动程序,该驱动只支持CH375A芯片,只支持并口查询
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