舰船防化2010年第 2期，20~24 CHEMICAL DEFENCE ON SHIPS №2, 20~24单片机 U 盘控制器的设计与实现孟涛，王福虎（中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸，056027）摘要: 基于目前在数据采集设备和仪器仪表等嵌入式系统中，数据交换多采用串行口或以太网等方式的现状，本文介绍了一种以 U 盘为存储介质的 U 盘控制器设计方案，并给出了系统电路原理图和单片机读写 U 盘的程序流程。
该方案以 USB 接口芯片 CH376 和单片机为核心，具有成本低、通用性强、可靠性高等特点，可方便的集成到各种测控系统中，解决了串口、网络通信方式需要布线施工、成本高、移动性差的问题。
关键词: CH376；单片机；U盘；USB接口中图分类号：TP311 文献标识码：ADesign and implementation of MCU USB flash disk controllerMeng Tao, Wang Fu-hu(The 718th Research Institute of CSIC, Handan 056027, China)Abstract: Now UART and Ethernet are widely used in application-embedded systems. Based on MCU and CH376, this paper introduces a design and implementation to control USB flash disk, and provides schematic diagram of hardware and part of program, gives detailed introductions to their principles and control-methods. It is proved to have several advantages such as low cost, easy application and stable running. This solution fits the application especially in measuring system and data acquisition equipment. Key words: CH376; MCU; USB flash disk; USB interface引言目前在数据采集设备和仪器仪表等嵌入式系统中，数据交换多采用串行口(RS232、RS485、CAN总线)或以太网等方式，这些方式需要布线施工、成本高且不具有移动性。
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｍｐｏｎｅｎｔ＆ＤｅｖｉｃｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＶｏｌ．１０Ｎｏ．３Ｍａｒ．２００８第１０卷第３期２００８年３月２００８．３ｗｗｗ．ｅｃｄａ．ｃｎ０引言随着Ｕ盘技术的迅速发展，单片机海量存储选用Ｕ盘已经成为大家的首选。
而如何让单片机像在ＷＩＮＤＯＷＳ下识别ＦＡＴ文件系统那样识别Ｕ盘并进行随意读写呢？本文针对这一情况，给出了如何在嵌入式系统中利用ＣＨ３７５实现单片机对Ｕ盘进行读写操作的具体方法。
１ＣＨ３７５的主要特点其实，单片机读写Ｕ盘主要是找到ＵＳＢ总线接口芯片，而ＣＨ３７５就是一个非常好用的芯片ＵＳＢ接口，它的主要特点如下：◇全速ＵＳＢ－ＨＯＳＴ主机接口，兼容ＵＳＢＶ２．０，外围元器件只需要晶体和电容；◇可全速动态切换主机与设备；◇主机端点有输入和输出缓冲区各６４字节，可支持常用的１２Ｍｂｐｓ全速ＵＳＢ设备；◇支持ＵＳＢ的控制、批量和中断传输；◇可自动检测ＵＳＢ设备的连接和断开，并提供设备连接和断开的事件通知；◇内置控制传输的协议处理器，可简化常用的控制传输；◇内置固件处理海量存储设备的专用通讯协议，可支持Ｂｕｌｋ－Ｏｎｌｙ传输协议和ＳＣＳＩ、ＵＦＩ、ＲＢＣ或等效命令集的ＵＳＢ存储设备（包括ＵＳＢ硬盘／ＵＳＢ闪存盘／Ｕ盘）；◇可通过Ｕ盘文件级子程序库实现单片机读写ＵＳＢ存储设备中的文件。
◇并行接口包含８位数据总线，其中４线控制包括读选通、写选通、片选输入、中断输出等；◇串行接口包含串行输入、串行输出、中断输出，支持通讯波特率动态调整；◇可支持５Ｖ电源电压和３．３Ｖ电源电压，此外，ＣＨ３７５Ａ芯片还支持低功耗模式；◇采用ＳＯＰ－２８封装。
２ＦＡＴ文件系统由于绝大部分单片机海量存储系统最终会与Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统计算机交换数据，所以，为了方便数据交换，Ｕ盘中的数据应该符合Ｗｉｎｄｏｗｓ文件系统格式。
常用的ＦＡＴ文件系统有ＦＡＴ１２、ＦＡＴ１６、ＦＡＴ３２等，Ｕ盘上的数据按照其不同的特点和作用大致可分为以下几部分：（１）主引导记录（ＭＢＲ）实际上，在总共５１２字节的主引导扇区中，ＭＢＲ只占用了其中的４４６字节，另外的６４字节交给了ＤＰＴ（ＤｉｓｋＰａｒｔｉｔｉｏｎＴａｂｌｅ盘分区表），最后两字节“５５ＡＡ”是分区的结束标志。
USB单片机CH559实现U盘控制器应用实例一、摘要根据Mass Storage Class(大容量/海量存储器,以下简称MSC)协议，使用CH558、CH559和CH563分别实现模拟全速和高速U盘的功能，外部存储介质和U盘容量支持自由调整，用以解决数据转存或者定制U盘等功能。
关键在于CH5XX USB设备控制器操作、Bulk-Only传输协议、SCSI命令支持和存储介质读写这几个部分。
二、总体概述模拟U盘关键功能部件包括以下几点：(1)、USB Mass Storage Framework(2)、以U盘为例，下图是PC和U盘的内部抽象逻辑框图CH558、CH559和CH563内置USB设备控制器和PHY，对于实现U盘控制器的应用，只需要配置USB设备模式和读写外部存储介质。
(3)、USB MSC CBI/BBB TransportUSB MSC Control/Bulk/Interrupt Transport 只能用于Full-speed的软盘(Floppy drive),这里不赘述，有兴趣可以自己百度。
Bulk-only传输类控制、批量都是通过批量端点，即用Bulk端点来传送命令块，数据，状态，因此，才类似于Control/Bulk/Interrupt被简称为CBI一样，而Bulk/Bulk/Bulk被简称为BBB。
(4)、USB MSC Protocol relation传输通讯：Host和Device之间的数据通讯根据存储介质（Floppy或Flash）分别使用UFI和SCSI协议，更深入的设备特性配置参考More Feature。
(5)、U盘配置描述符Class，Subclass和Protocol对应关系对应的，了解USB的都知道，每个设备的描述符中，都有对应下面这几个域：bInterfaceClass 、 bInterfaceSubClass 、 bInterfaceProtocol分别对应着USB的Class，Subclass，Protocol。
