详解usb接口芯片原理及应用方法，详解USB接口芯片原理及应用

很多朋友对详解usb接口芯片原理及应用方法，详解USB接口芯片原理及应用不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

关键词：USB、接口、芯片、CH375随着计算机技术的飞速发展，USB移动存储设备的使用已经非常普遍。因此，在一些需要传输数据的设备和仪器上使用USB移动存储设备接口的芯片层出不穷。CH375就是其中之一。它是USB总线的通用接口芯片，支持主机模式和从机模式。

在本地端，CH375具有8位数据总线、读、写、片选控制线和中断输出，可以方便地连接到单片机/DSP/MCU等控制器的系统总线上。在USB主机模式下，CH375还提供了串行通信模式，通过串行输入、串行输出和中断输出与MCU /DSP/MCU连接。CH375的USB主机模式支持各种常用的USB全速设备，外部的MCU /DSP/MCU可以通过CH375按照相应的USB协议与USB设备进行通信。CH375芯片内部结构1内部结构

CH375芯片集成了PLL倍频器、主从USB接口SIE、数据缓冲区、无源并行接口、异步串行接口、命令解释器、控制传输的协议处理器、通用固件程序等。CH375芯片的引脚排列如图1所示。2013-3-15 15:54:46上传下载附件(33.02 KB)图1 CH375芯片引脚排列2内部物理端点

CH375芯片有七个物理端点。端点0是默认端点，支持上传和下载。上传和下载缓冲区分别为8b。端点1包括上传端点和下载端点，上传和下载缓冲区分别为8B，上传端点的端点号为81H，下载端点的端点号为01H；端点2包括上传端点和下载端点，上传和下载缓冲区分别为64B，上传端点的端点号为82H，下载端点的端点号为02H。

主机端点包括输出端点和输入端点。输出和输入缓冲器分别为64B。主机端点和端点2共享同一组缓冲区。主机端点的输出缓冲区是端点2的上传缓冲区，主机端点的输入缓冲区是端点2的下载缓冲区。其中CH375的端点0，端点1、，端点2只在USB设备模式下使用，USB主机模式下只需要主机端点。软件接口

对于USB存储设备的应用，CH375直接提供读写数据块的接口，以512b的物理扇区为基本读写单位，从而将USB存储设备简化为一个外部数据存储器，单片机可以自由读写USB存储设备中的数据并定义其数据结构。CH375在C语言子程序库中为USB存储设备提供文件级接口。这些应用级接口API包含常见的文件级操作，可以移植和嵌入到各种常见的单片机程序中。

CH375的u盘文件级子程序库具有以下特点：支持常用的FAT12、FAT16和FAT32文件系统，磁盘容量可达100GB以上，支持多级子目录，支持8.3格式的大写文件名，支持文件的打开、创建、删除、读取、写入和搜索。CH375的文件级接口API子程序需要600b左右的RAM作为缓冲。所有API都有调用后返回的操作状态，但不一定有响应数据。关于API参数的描述，请参考CH375数据表。

单片机读写u盘中CH375的电路原理图

图2是MCS-51单片机读写u盘的电路原理图。如果CH375芯片的TXD引脚悬空或没有通过降阻接地，则CH375工作在串行模式。在串口模式下，CH375只需要用三根信号线连接MCU /DSP/MCU，TXD引脚，RXD引脚，INT#引脚，其他引脚都可以悬空。除了连接线少，其他外围电路基本和并口一样。

由于INT#引脚和TXD引脚在CH375复位期间只能提供微弱的高电平输出电流，为了避免INT#或TXD在CH375复位期间的干扰，可以在INT#引脚或TXD引脚上增加一个阻值为1 ~ 5k的上拉电阻，以维持稳定的高电平。CH375芯片复位后，INT#引脚和TXD引脚将能够提供5mA的高电平输出电流或5mA的低电平吸电流。

2013-3-15 15:54:42上传下载附件(56.58 KB)图2单片机读写u盘的MCS-51单片机读写u盘接口电路原理图。

由于CH375内置了固件来处理海量存储大容量存储设备的特殊通信协议，所以嵌入式系统的单片机可以通过CH375使用u盘(u盘，USB外置硬盘)作为可移动海量存储。读写数据只需要几条指令，不需要对USB通信协议有详细的理解。如果嵌入式系统需要将USB存储设备组织成一个文件系统，可以直接调用CH375文件级子程序库提供的接口API，子程序库会对文件系统进行处理。

CH375主机USB-HOST电路设计注意事项一些USB设备在插电时经常会出现以下问题： CH375复位或单片机复位(尤其是带uP监控电路的单片机系统)。 CH375或单片机突然工作异常，失控。CH 375芯片工作电流突然增大，并持续这样。时间长了，芯片变得滚烫滚烫。出现以上问题时，可以参考以下解决方法：

单独给USB插座供电，这样即使USB设备刚插上时有电容充电过程，也不会影响单片机和CH375。替代方法是5V主电源经过两个独立的限流电感(或者PCB中电源线分开)，一套提供给CH375和单片机，另一套提供给USB插座。

在USB插座前串联限流电阻或电感，在USB插座的电源上并联储能用的电解电容。如果使用电感，还可以限制电流突变，防止电源电压骤降。但USB设备拔出后，USB插口内容易产生过冲和高电压，需要连接储能电容。(注意，在第一版CH375评估板的原理图中，USB插座的限流电阻R1已经标注为1，建议更换为阻值为5的电阻或安全电阻。)

其他临时解决方案(不推荐):在USB设备和USB插座之间加USB延长线。主电源并联一个大储能电容，在u盘刚插入时提供足够的瞬时功率，减少对电源电压的影响。

参考现在的电脑解决方案：USB口的电源由安全电阻或限流电感提供，可以限制瞬时电流。对于电脑前面板上的USB口来说，因为经过了很长的连接线，对主电源的影响自然减弱，而且电脑的5V电源很强大，持续供电电流在20A以上，不容易受到影响。

以上知识分享希望能够帮助到大家！