在起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)上,單片機內(nèi)一些重要數(shù)據(jù)需要與PC機進行交換,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換只依賴于串口RS232通信,然而由于起重機多工作在野外,工作環(huán)境惡劣,攜帶PC機十分不便,因此在起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)上開發(fā)USB主機接口是迫切需要的。本文采用USB芯片CH375來開發(fā)USB主機接口,該技術(shù)的應(yīng)用可使起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)上輕松接人USB外設(shè)、擴展系統(tǒng)的功能、提高儀器使用的靈活性。USB主機技術(shù)在單片機上的應(yīng)用是起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)的一個創(chuàng)新點。
USB芯片CH375u盤閃存盤是一種USB存儲設(shè)備,USB控制器大致分為3類:支持USBVl.0協(xié)議;支持us—BVl.1協(xié)議;支持USBV2.0協(xié)議。本設(shè)計采用支持USBVl.1協(xié)議的芯片CH375,來開發(fā)USB主機接口(即可插U盤)。
CH375的特點uJ
CH375的USB主機方式支持各種常用的USB全速設(shè)備,外部單片機可通過CH375按照相應(yīng)的USB協(xié)議與USB設(shè)備通訊。作為一種成熟的總線控制芯片,現(xiàn)在越來越受到人們的重視,其主要功能與特性如下:
(1)全速主機接口,兼容USBV2.0,外圍元器件只需要1個晶體和2個電容;
(2)主機端點輸入和輸出緩沖區(qū)各64字節(jié);
(3)全速設(shè)備接口,支持動態(tài)切換主機與設(shè)備方式;
(4)自動檢測USB設(shè)備的連接和斷開,提供連接和斷開事件的中斷請求;
(5)支持USB設(shè)備的控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸;
(6)內(nèi)置控制傳輸?shù)膮f(xié)議處理器,簡化常用的控制傳輸;
(7)并行接口包含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;
(8)串行接口包含串行輸入、串行輸出、中斷輸出,支持通訊波特率動態(tài)調(diào)整;
(9)支持5 V和3.3 V電源電壓。
CH375的主要引腳
CH375的引腳如圖l所示。
(1)UD+/UD一:雙向三態(tài)USB總線的數(shù)據(jù)線,內(nèi)置可控的上拉電阻;
(2)INT#:在復(fù)位完成后為中斷請求輸出,低電平有效;
(3)Ao:地址線輸入,內(nèi)置上拉電阻,A。=l時,寫命令,Ao=0時,讀寫數(shù)據(jù);
(4)ACT#:用于內(nèi)置同件的USB設(shè)備方式,USB設(shè)備配置完成狀態(tài)輸出,低電平有效;主機模式下是USB設(shè)備連接狀態(tài)輸出,低電平有效;
(5)TXD:僅用于內(nèi)置固件的USB主機方式,用于USB主機方式,在復(fù)位期間為輸入引腳,內(nèi)置上拉電阻,如果在復(fù)位期間輸入低電平那么使能并口,否則使能串口,復(fù)位完成后為串行數(shù)據(jù)輸出;
(6)RXD:串行數(shù)據(jù)輸入,內(nèi)置上拉電阻;
(7)RST/RST#:電源上電復(fù)位輸出腳,輸出低/高電平;
(8)RSTl:電源上電復(fù)位,高電平有效。為了電源上電期間可靠復(fù)位和防止干擾,RSTl和VCC之間跨接一個0.1 ixF的電容;
(9)RD#:讀選通輸入,低電平有效,內(nèi)置上拉電阻;
(10)WR#:寫選通輸入,低電平有效,內(nèi)置上拉電阻;
(11)D7~DO:8位雙向數(shù)據(jù)總線,內(nèi)置上拉電阻,可以直接和單片機相連接;
(12)VCC:正電源輸入端,需要外接電源退耦電容,容量為0.1 wF;
(13)GND:公共接地端,連接USB總線的地線;
(14)V3:內(nèi)部電源節(jié)點,在3.3 V電源電壓時,連接VCC輸入外部電源;在5 V電源電壓時,外接容量為0.1 wF退耦電容;
(15)Xl:晶體振蕩的輸入端,內(nèi)置偏置電阻,需要外接12 MHz晶體的一端及15 pF電容;
(16)X2:晶體振蕩的反相輸出端,需要外接