CH375芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)及設(shè)計注意事項

　　隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，USB移動存儲設(shè)備的使用已經(jīng)非常普遍，因此在一些需要轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)的設(shè)備、儀器上使用USB移動存儲設(shè)備接口的芯片便相繼產(chǎn)生了，CH375就是其中之一，它是一個USB總線的通用接口芯片，支持HOST主機方式和SLAVE設(shè)備方式。

　　在本地端，CH375具有8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出，可以方便地掛接到單片機/DSP/MCU等控制器的系統(tǒng)總線上。在USB主機方式下，CH375還提供了串行通信方式，通過串行輸入、串行輸出和中斷輸出與單片機/DSP/MCU等相連接。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/DSP/MCU可以通過CH375按照相應(yīng)的USB協(xié)議與USB設(shè)備通信。

　　CH375芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　CH375芯片內(nèi)部集成了PLL倍頻器、主從USB接口SIE、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、被動并行接口、異步串行接口、命令解釋器、控制傳輸?shù)膮f(xié)議處理器、通用的固件程序等。

　　2 內(nèi)部物理端點

　　CH375芯片內(nèi)部具有7個物理端點。

　　端點0是默認端點，支持上傳和下傳，上傳和下傳緩沖區(qū)各是8B;端點1包括上傳端點和下傳端點，上傳和下傳緩沖區(qū)各是8B，上傳端點的端點號是81H，下傳端點的端點號是01H;端點2包括上傳端點和下傳端點，上傳和下傳緩沖區(qū)各是64B，上傳端點的端點號是82H，下傳端點的端點號是02H。

　　主機端點包括輸出端點和輸入端點，輸出和輸入緩沖區(qū)各是64B，主機端點與端點2合用同一組緩沖區(qū)，主機端點的輸出緩沖區(qū)就是端點2的上傳緩沖區(qū)，主機端點的輸入緩沖區(qū)就是端點2的下傳緩沖區(qū)。

　　其中，CH375的端點0、端點1、端點2只用于USB設(shè)備方式，在USB主機方式下只需要用到主機端點。

　　軟件接口

　　對于USB存儲設(shè)備的應(yīng)用，CH375直接提供了數(shù)據(jù)塊的讀寫接口，以512b的物理扇區(qū)為基本讀寫單位，從而將USB存儲設(shè)備簡化為一種外部數(shù)據(jù)存儲器，單片機可以自由讀寫USB存儲設(shè)備中的數(shù)據(jù)，也可以自由定義其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

　　CH375以C語言子程序庫提供了USB存儲設(shè)備的文件級接口，這些應(yīng)用層接口API包含了常用的文件級操作，可以移植并嵌入到各種常用的單片機程序中。

　　CH375的U盤文件級子程序庫具有以下特性：支持常用的FAT12、FAT16 和FAT32 文件系統(tǒng)，磁盤容量可達100GB以上，支持多級子目錄，支持8.3格式的大寫字母文件名，支持文件打開、新建、刪除、讀寫以及搜索等。

　　CH375的文件級接口API子程序需要大約600b的隨機存儲器RAM 作為緩沖區(qū)。所有API在調(diào)用后都有操作狀態(tài)返回，但不一定有應(yīng)答數(shù)據(jù)。有關(guān)API參數(shù)的說明請參考CH375數(shù)據(jù)手冊。

　　CH375主機USB-HOST的電路設(shè)計注意事項

　　某些USB設(shè)備帶電插入時常出現(xiàn)如下問題。

　　● CH375復(fù)位或者單片機復(fù)位(尤其是采用uP 監(jiān)控電路的單片機系統(tǒng))。

　　● CH375或者單片機突然工作不正常，失去控制。

　　● CH375芯片的工作電流突然增大并且持續(xù)如此，時間長了芯片發(fā)熱燙手。

　　出現(xiàn)上述問題時可參考如下解決方法。

　　● 給USB插座單獨供電，這樣，即使USB設(shè)備剛插上時存在電容充電過程，也不會影響單片機和CH375。變通方法是，將5V主電源分別通過兩個獨立的限流電感后(或者在PCB中電源線分開走)，一組提供給CH375和單片機等，另一組提供給USB插座。

　　● 在USB插座前串接限流電阻或者電感，并在USB插座電源上并聯(lián)儲能用的電解電容。如果用電感也可以限制電流突變，防止電源電壓突降，但是用電感在USB設(shè)備拔出后，容易在USB插座中產(chǎn)生過沖高壓，所以必須接儲能電容。(注意，在第一版CH375評估板的原理圖中已經(jīng)標出USB插座的限流電阻R1為1Ω，建議將其換為阻值5Ω的電阻或者保險電阻)

　　● 其他臨時的解決方法(不推薦)：①在USB設(shè)備與USB插座之間加入USB延長線。②在主電源上并聯(lián)較大的儲能電容，在U盤剛插入時提供足夠的瞬時電能，減少對電源電壓的影響。

　　● 參考目前計算機端的解決方法：USB端口的電源供給是通過保險電阻或者限流電感提供的，這些能夠限制瞬時電流。對于計算機前面板的USB端口，由于本身通過一段較長的連接導(dǎo)線，自然減弱了對主電源的影響，而且計算機的5V電源功率很大，連續(xù)供電電流都在20A以上，所以不易受影響。