当前位置:首页 > 电源 > 数字电源
[导读]一种基于CH371实用USB接口的硬件设计与软件实现。

摘要:给出一种基于CH371实用USB接口的硬件设计与软件实现。该USB接口具有硬件接口简单、软件编制容易、勿需了解任何USB协议或固件程序甚至驱动程序等特点,是一种非常适用于工程应用的USB接口。

    关键词:CH371 USB 接口AT89C52

通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Nerthern Telecom七家世界著名的计算机和通信公司共同推出的新一代总线接口标准。作为一种PC机与外设之间的高速通信接口,USB具有连接灵活、可热插拔、一种接口适合多种设备、速度高(USB1.1协议支持12Mb/s,USB2.0协议支持480Mb/s)、自动配置、无需定位及运行安装程序、可为外设提供电源、低功耗、低成本、高可靠性等优点,因而在数码相机、便携式仪器、便携式存储设备等产品中广泛应用。

    但是,USB接口的开发一般要求设计人员对USB的标准、Firmware(固件)编程及驱动程序的编写等有较深入的理解,因此限制了一般的硬件工程师对USB接口产品的开发使用。我们在便携式无线抄表系统中使用的USB接口芯片CH371,使用简单、性能卓越,价格低廉,只要熟悉单片机编程及简单的VB或VC应用程序编程,一般的硬件工程师在极短的周期内就能很容易地开发出相应的USB产品。

1 USB总线的通用接口芯片CH371简介

CH371是一个USB总线的通用接口芯片,如图1所示。在本地端,CH371具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出,可以方便地挂接到单片机、DSP等控制器的系统总线上。在计算机系统中,CH371的配套软件提供了简洁易用的操作接口,与本地端的单片机通信就如读写硬盘中的文件。CH371屏蔽了USB通信中的所有协议,在计算机应用层与本地端控制器之间提供端对端的连接。使用CH371,不需要了解任何USB协议或者固件程序,甚至驱动程序,就可以轻松地将并口、串口的产品升级到USB接口。它具有以下特点:

*屏蔽USB协议,在计算机应用层与本地端之间提供端对端的连接。

*两种通信模式:单向数据流模式、请求加应答模式,支持伪中断。

*自动完成USB配置过程,完全不需要本地端控制器作任何处理。

*标准的USB V1.1接口,即插即用,D+引脚内置上拉电阻。

*内置4个端点,支持USB的控制传输、批量传输、中断传输。

*通用Windows驱动程序,提供设备级接口和应用层接口。

图2

*通用的本地8位数据总线,4线控制,即读选通、写选通、写选输入、中断输出。

*占用16个地址,可选直接地址方式或者复用地址方式。

*内置输入输出缓冲区,以中断方式通知本地端控制器传输数据。

*内置硬件实现的I2C主接口,应用层可以直接读写外挂的I2C从设备。

*在主控方式下可以提供16根输入信号线或者12根独立控制的输出信号线。

*内置上电复位,提供高电平有效复位输出和低电平有效复位输出。

*内置可选的看门狗电路Watch-Dog,为本地端控制器提供监控。

2 基于CH371 USB接口的硬件设计

图2给出的是CH371与MCU的硬件接口简图。对MCU AT89C52的硬件连接比较简单,主要是在该系统的设计中,如晶振的选择连接以及复位电路等,没有什么特殊的要求,而CH371的复位完全可以采用单片机复位电路产生的复位信号。带I2C接口的串行EEPROM 24C01的作用是存储产品的VID、PID、设备序列号等信息,只要地址不相同,就可以挂接多片带I2C接口的外围芯片,用户可以利用提供的动态连接库的函数,非常方便地完成对串地EEPROM的读出和写入。系统设计中,也可以没有EEPROM,CH371将使用默认的VID、PID、产品描述符和电源描述符,并且没有设备的序列号。

需要注意的是:最好在USB连接器的1和4之间跨接1个100μF的电解电容和1个0.1μF的独石或瓷片电容;12MHz晶振的外壳最好接地;阻抗匹配电阻为80Ω~150Ω。

3 信息传输软件实现流程

下位机数据上传子程序流程简图如图3所示。

下位机中断服务程序流程如图4所示。

    对于计算机应用层的程序,在计算机上装载WINCHIPHEAD提供的CH371的通用驱动程序后,不必再考虑USB通信协议、固件程序、驱动程序、自动配置过程和底层数据传输过程。只需要根据提供的动态连接库的接口函数,用VB或VC编制自己的应用程序即可。

结语

从目前实际应用来看,系统的设计是成功的。尤其是基于CH371的USB接口,具有硬件设计简单、软件编程容易、成本低、传输速率快、可靠性高等特点。相信基于CH371的USB接口新产品将会越来越多。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

在当今科技日新月异的数字时代,USB接口技术不断进化以满足日益增长的数据传输速度、充电效率和设备兼容性需求。其中,Type-C数据线作为一种创新的接口标准,自2014年正式推出以来,迅速席卷了消费电子市场,并成为各类智能...

关键字: type-c USB接口

Micro热插拔技术作为现代电子设备中常见的一种接口设计,其便捷性和灵活性得到了广泛应用。然而,关于Micro热插拔是否需要断电的问题,一直存在争议。本文将详细探讨Micro热插拔的原理、优缺点,以及在不同情况下是否需要...

关键字: Micro热插拔技术 现代电子设备 接口设计

USB摄像头是一种采用USB接口的视频采集设备,其优点在于即插即用、操作简便,无需额外驱动程序,支持笔记本电脑,并且成本较低,可以支持远程网络观看。

关键字: usb摄像头 驱动程序

Type-C接口是一种新型的USB接口标准,其设计简约且功能强大,支持正反插拔,传输速度快,且具有视频传输能力。自问世以来,Type-C接口已经逐渐成为智能手机和平板电脑等移动设备的主流接口。本文将详细介绍Type-C接...

关键字: Type-C接口 USB接口 视频传输

在下述的内容中,小编将会对USB接口的相关消息予以报道,如果USB接口是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

关键字: USB USB接口

与两相双极步进电机的驱动电路相比,两相单极步进电机的驱动电路在输入段配置、内部逻辑及控制电路和驱动电路使用双通道方面基本相同,但是输出段的配置不同。

关键字: 四相步进电机 驱动程序 程序电路

本文介绍了如何实现嵌入式MICREL网卡的驱动程序开发和设计。首先,我们介绍了MICREL网卡的概述和工作原理。然后,详细探讨了驱动程序的开发流程,包括硬件和软件的配置以及驱动程序的编写和测试。最后,总结了几点注意事项和...

关键字: 嵌入式 MICREL网卡 驱动程序

常州2023年9月25日 /美通社/ -- 9月23日,由江苏省商务厅指导,世界中餐业联合会、常州市人民政府主办的"第三届中华节气菜大会暨首届江南美食节"在江苏常州开幕。文化和旅游部国际交流与合作局一...

关键字: BSP 可持续发展 大赛 质量控制

北京2023年9月25日 /美通社/ -- 9月21日,由中国质量报刊社·中国质量新闻网主办的第六届食品高质量发展交流会在北京举行,会议主题为"高质量,新生活",旨在推动食品行...

关键字: 自动化 BSP ISO9001 NAS

北京2023年9月23日 /美通社/ -- 近日,主线科技正式获准在北京市智能网联汽车政策先行区道路开启常态化测试与示范,将与物流客户在真实开放的城区道路场景中,率先开启基于L4级别自动驾驶能力的智能卡车运输示范。 随...

关键字: 智能卡 测试 高速公路 BSP
关闭
关闭