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          基于CH372芯片的USB通信系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)

          作者: 時(shí)間:2010-09-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

           由于技術(shù)具有易于使用、熱插拔、速度快、功耗低等特點(diǎn),使得技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。此,本文提出了一種技術(shù),可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的USB通訊。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/173210.htm

            1 簡(jiǎn)介

            USB接口種類繁多,基本上可分為兩類:一類是內(nèi)帶有CPU通用功能的USB接口,另一類是內(nèi)部不帶集成CPU的純粹的USB接口芯片。CH371、、CH375芯片系列就是后者。本研究中,由于USB接口僅用于讀寫等數(shù)據(jù)傳送功能,且數(shù)據(jù)處理及信號(hào)轉(zhuǎn)換部分還需單片機(jī)控制,因此選用純粹的USB接口芯片CH372與AT89C52單片機(jī)配合實(shí)現(xiàn)。在單片機(jī)端,CH372具有8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出,可以方便掛接到單片機(jī)/DSP/MCU/MPU等控制器的總線上;在計(jì)算機(jī)端,CH372的配套軟件提供了簡(jiǎn)潔易用的操作接口,與本地端的單片機(jī)就如同讀寫文件一樣便捷。

            CH372芯片與普通的通用串口芯片相比有以下優(yōu)點(diǎn):

            1)全速設(shè)備接口,兼容USB2.0,即插即用,外圍元器件只需晶體和電容即可;

            2)提供一對(duì)主端點(diǎn)和一對(duì)輔助端點(diǎn),支持控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸;

            3)具有省事的內(nèi)置固件模式和靈活的外部固件模式,內(nèi)置固件模式下屏蔽了相關(guān)的USB協(xié)議,自動(dòng)完成標(biāo)準(zhǔn)的USB枚舉配置過程,完全不需要本地端控制器做任何處理,簡(jiǎn)化了單片機(jī)的固件編程;

            4)通用Windows驅(qū)動(dòng)程序提供設(shè)備接口,通過DLL提供API應(yīng)用層接口;

            5)通用的本地8位數(shù)據(jù)總線,4線控制:讀選通、寫選通、片選輸入、中斷輸出;

            6)主端點(diǎn)上傳下傳緩沖區(qū)各64字節(jié),輔助端點(diǎn)上傳下傳緩沖區(qū)各8字節(jié)。

            2 硬件電路

            CH372芯片在本地端提供了通用的被動(dòng)并行接口,包括:8位雙向數(shù)據(jù)總線D7~D0、讀選通輸入引腳RD#、寫選通輸入引腳WR#、片選輸入引腳CS#、中斷輸出引腳INT#以及地址輸入引腳A0。通過被動(dòng)并行接口,CH372可以很方便地連接到各種8位單片機(jī)、DSP、MCU芯片上,并且可以與多個(gè)外圍器件共存。CH372芯片的信息和參數(shù)。這里給出了CH372芯片單片機(jī)端的USB通訊電路,如圖1所示。同時(shí),該芯片可通過普通USB傳輸線實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的互通,圖1中J1即為USB接頭。

            


            CH372芯片電路及PCB板需要注意的事項(xiàng)有:

            1)為了降低電磁輻射,減少來自外界的干擾,PCB板的晶體Y1的金屬外殼接地;

            2)為了降低對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的干擾,PCB時(shí)盡量不在晶體及振蕩電容附近走線,尤其是不要走繼電器、電動(dòng)機(jī)等帶有瞬時(shí)沖擊電流的電源線和強(qiáng)信號(hào)線;

            3)給USB插座單獨(dú)供電,使USB設(shè)備剛插上時(shí)的電容充電過程不影響單片機(jī)和CH372:

            4)在USB插座前串接限流電阻或電感;

            5)PCB板布局要合理,電阻電容對(duì)齊,溫度敏感的器件布置遠(yuǎn)離電源,板子要敷銅。


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