1994年11月,以Intel为首的7家公司推出了通用串行总线USB(Universal serial Bus)协议规范的第一个草案。USB协议从1.1过渡到2.0,作为其最重要指标的设备传输速度也从USBl.1标准的低速1.5 Mbps和全速12Mbps提高到USB2.0标准的高速480Mbps。目前,USB设备已经非常普遍,USB接口以其速度快、功耗低、支持即插即用、使用安装方便和价格低廉等优点得到了广泛应用。USB OTG已经成为嵌入式系统领域中的热点,使得USB能应用在没有PC的领域中,实现移动数据交换和存储。本文提出将配置数据存储在U盘中,通过单片机控制读/写,符合USB OTG发展趋势,将在嵌入式和FPGA领域得到广泛应用。
2.3 单片机
读取存储在u盘中的配置数据
通常USB设备终端必须与计算机连接。如果没有PC,则需要通过USB总线的通用接口芯片(当然也可以利用带USB接口的单片机)控制U盘的读/写。本设计采用单片机AT89S52控制USB总线的通用接口芯片CH375来读取存储在U盘的配置数据。
CH375是一个USB总线的通用接口芯片,内部集成了PLL倍频器、主从USB接口SIE、数据缓冲区、被动并行接口、异步串行接口、命令解释器、控制传输的协议处理器和通用的固件程序等;支持USB-HOST主机方式和USB-DEVICE/SLAVE没备方式,可以方便地挂接到单片机/DSP/MCU/MPU等控制器的系统总线上。外部单片机可以直接以扇区为基本单位读/写常用的USB存储设备(包括USB硬盘、USB闪存盘和U盘)。
硬件设计:CH375工作于并口方式,与普通的MCS-5l单片机的连接如图1所示。CH375的TXD引脚通过l kΩ左右的下拉电阻接地或者直接接地,从而使CH375工作于并口方式。
软件设计:①进入USB主机模式,要读/写U盘,必须先设置CH375使其工作于USB主机方式。②将U盘当作存储器进行读/写,方法与读/写闪存差不多,操作简单且速度快。单片机读/写U盘文件程序分层如图2所示。