MCS-51单片机读写U盘（CH375芯片）

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MCS-51单片机读写U盘（CH375芯片） [复制链接]

CH375是USB总线的通用接口芯片，支持HOST主机方式和SLAVE设备方式。
        MCS-51单片机读写U盘的电路原理图，CH375芯片的TXD引脚接高电平，工作于串口方式。在串口方式下，CH375只需要与单片机/DSP/MCU连接3个信号线，TXD引脚、RXD引脚以及INT#引脚，其他引脚都可以悬空。除了连接线较少之外，其他外围电路与并口方式基本相同。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，在进行较远距离的连接时，为了避免INT#或者TXD在CH375复位期间受到干扰而导致单片机误操作，可以在INT#引脚或者TXD引脚上加阻值为1～5kΩ的上拉电阻，以维持较稳定的高电平。在CH375芯片复位完成后，INT#引脚和TXD引脚将能够提供5mA的高电平输出电流或者5mA的低电平吸入电流。

单片机读写U盘的接口
由于CH375内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通信协议的固件，所以嵌入式系统的单片机可以通过CH375将U盘（USB闪存盘、USB外置硬盘）作为可移动的大容量存储器。数据读写只需要几条指令，而不需要详细了解USB通信协议。
如果嵌入式系统需要将USB存储设备组织为文件系统，可调用CH375文件级子程序库提供的接口API，由子程序库处理文件系统。

MCS-51单片机读写U盘范例源程序如下：

#include
#include "CH375INC.H"
#include   /* 以下定义适用于MCS-51单片机 */
#define  UINT8     unsigned char
#define  UINT16    unsigned short
#define  UINT32    unsigned long
#define  UINT8X    unsigned char xdata
#define  UINT8VX   unsigned char volatile xdata
UINT8VX    CH375_CMD_PORT _at_ 0xBDF1;  /* CH375命令端口的I/O地址 */
UINT8VX    CH375_DAT_PORT _at_ 0xBCF0;  /* CH375数据端口的I/O地址 */
#define    CH375_INT_WIRE    INT0       /* P3.2, 连接CH375的INT#引脚,用于查询中
断状态 */
UINT8X     DISK_BUFFER[512*32] _at_ 0x0000;  /* 外部RAM数据缓冲区的起始地址 */

UINT32  DiskStart;    /* 逻辑盘的起始绝对扇区号LBA */
UINT8   SecPerClus;   /* 逻辑盘的每簇扇区数 */
UINT8   RsvdSecCnt;   /* 逻辑盘的保留扇区数 */
UINT16 

; FATSz16;      /* FAT16逻辑盘的FAT表占用的扇区数 */

/* ********** 硬件USB接口层,无论如何这层省不掉,单片机总要与CH375接口吧 */

void  mDelaymS( UINT8 delay ) {
  UINT8  i, j, c;
  for ( i = delay; i != 0; i -- ) {
    for ( j = 200; j != 0; j -- ) c += 3;
    for ( j = 200; j != 0; j -- ) c += 3;
  }
}

void CH375_WR_CMD_PORT( UINT8 cmd ) {  /* 向CH375的命令端口写入命令 */
  CH375_CMD_PORT=cmd;
  for ( cmd = 2; cmd != 0; cmd -- );  /* 发出命令码前后应该各延时2uS */
}
void CH375_WR_DAT_PORT( UINT8 dat ) {  /* 向CH375的数据端口写入数据 */
  CH375_DAT_PORT=dat;          /* 因为MCS51单片机较慢所以实际上无需延时 */
}
UINT8 CH375_RD_DAT_PORT( void ) {    /* 从CH375的数据端口读出数据 */
  return( CH375_DAT_PORT );      /* 因为MCS51单片机较慢所以实际上无需延时 */
}
UINT8 mWaitInterrupt( void ) {  /* 等待CH375中断并获取状态,返回操作状态 */
  while( CH375_INT_WIRE );  /* 查询等待CH375操作完成中断(INT#低电平) */
  CH375_WR_CMD_PORT( CMD_GET_STATUS );  /* 产生操作完成中断,获取中断状态 */
  return( CH375_RD_DAT_PORT( ) );
}

/* ********** BulkOnly传输协议层,被CH375内置了,无需编写单片机程序 */

/* ********** RBC/SCSI命令层,虽然被CH375内置了,但是要写程序发出命令及收发数据 
*/

UINT8  mInitDisk( void ) {  /* 初始化磁盘 */
  UINT8 Status;
  CH375_WR_CMD_PORT( CMD_GET_STATUS );  /* 产生操作完成中断, 获取中断状态 */
  Status = CH375_RD_DAT_PORT( );
  if ( Status == USB_INT_DISCONNECT ) return( Status );  /* USB设备断开 */
  CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_INIT );  /* 初始化USB存储器 */
  Status = mWaitInterrupt( );  /* 等待中断并获取状态 */
  if ( Status != USB_INT_SUCCESS ) return(

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Status ); /* 出现错误 */ CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_SIZE ); /* 获取USB存储器的容量 */ Status = mWaitInterrupt( ); /* 等待中断并获取状态 */ if ( Status != USB_INT_SUCCESS ) { /* 出错重试 */ /* 对于CH375A芯片,建议在此执行一次CMD_DISK_R_SENSE命令 */ mDelaymS( 250 ); CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_SIZE ); /* 获取USB存储器的容量 */ Status = mWaitInterrupt( ); /* 等待中断并获取状态 */ } if ( Status != USB_INT_SUCCESS ) return( Status ); /* 出现错误 */ return( 0 ); /* U盘已经成功初始化 */ } UINT8 mReadSector( UINT32 iLbaStart, UINT8 iSectorCount, UINT8X *oDataBuffer ) { UINT16 mBlockCount; UINT8 c; CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_READ ); /* 从USB存储器读数据块 */ CH375_WR_DAT_PORT( (UINT8)iLbaStart ); /* LBA的最低8位 */ CH375_WR_DAT_PORT( (UINT8)( iLbaStart >> 8 ) ); CH375_WR_DAT_PORT( (UINT8)( iLbaStart >> 16 ) ); CH375_WR_DAT_PORT( (UINT8)( iLbaStart >> 24 ) ); /* LBA的最高8位 */ CH375_WR_DAT_PORT( iSectorCount ); /* 扇区数 */ for ( mBlockCount = iSectorCount * 8; mBlockCount != 0; mBlockCount -- ) { c = mWaitInterrupt( ); /* 等待中断并获取状态 */ if ( c == USB_INT_DISK_READ ) { /* 等待中断并获取状态,请求数据读出 */ CH375_WR_CMD_PORT( CMD_RD_USB_DATA ); /* 从CH375缓冲区读取数据块 */ c = CH375_RD_DAT_PORT( ); /* 后续数据的长度 */ while ( c -- ) *oDataBuffer++ = CH375_RD_DAT_PORT( ); CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_RD_GO ); /* 继续执行USB存储器的读操作 */ } else break; /* 返回错误状态 */ } if ( mBlockCount == 0 ) { c = mWaitInterrupt( ); /* 等待中断并获取状态

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*/ if ( c== USB_INT_SUCCESS ) return( 0 ); /* 操作成功 */ } return( c ); /* 操作失败 */ } /* ********** FAT文件系统层,这层程序量实际较大,不过,该程序仅演示极简单的功能,所 以精简 */ UINT16 mGetPointWord( UINT8X *iAddr ) { /* 获取字数据,因为MCS51是大端格式 */ return( iAddr[0] | (UINT16)iAddr[1] << 8 ); } UINT8 mIdenDisk( void ) { /* 识别分析当前逻辑盘 */ UINT8 Status; DiskStart = 0; /* 以下是非常简单的FAT文件系统的分析,正式应用绝对不应该如此简 单 */ Status = mReadSector( 0, 1, DISK_BUFFER ); /* 读取逻辑盘引导信息 */ if ( Status != 0 ) return( Status ); if ( DISK_BUFFER[0] != 0xEB && DISK_BUFFER[0] != 0xE9 ) { /* 不是逻辑引导扇 区 */ DiskStart = DISK_BUFFER[0x1C6] | (UINT16)DISK_BUFFER[0x1C7] << 8 | (UINT32)DISK_BUFFER[0x1C8] << 16 | (UINT32)DISK_BUFFER[0x1C9] << 24; Status = mReadSector( DiskStart, 1, DISK_BUFFER ); if ( Status != 0 ) return( Status ); } SecPerClus = DISK_BUFFER[0x0D]; /* 每簇扇区数 */ RsvdSecCnt = DISK_BUFFER[0x0E]; /* 逻辑盘的保留扇区数 */ FATSz16 = mGetPointWord( &DISK_BUFFER[0x16] ); /* FAT表占用扇区数 */ return( 0 ); /* 成功 */ } UINT16 mLinkCluster( UINT16 iCluster ) { /* 获得指定簇号的链接簇 */ /* 输入: iCluster 当前簇号, 返回: 原链接簇号, 如果为0则说明错误 */ UINT8 Status; Status = mReadSector( DiskStart + RsvdSecCnt + iCluster / 256, 1, DISK_BUFFER ); if ( Status != 0 ) return( 0 ); /* 错误 */ return( mGetPointWord( &DISK_BUFFER[ ( iCluster + iCluster ) & 0x01FF ] ) ); } UINT32 mClusterToLba(

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UINT16 iCluster ) { /* 将簇号转换为绝对LBA扇区地址 */ return( DiskStart + RsvdSecCnt + FATSz16 * 2 + 32 + ( iCluster - 2 ) * SecPerClus ); } void mInitSTDIO( void ) { /* 仅用于调试用途及显示内容到PC机,与该程序功能完全无 关 */ SCON = 0x50; PCON = 0x80; TMOD = 0x20; TH1 = 0xf3; TR1=1; TI=1; /* 24MHz, 9600bps */ } void mStopIfError( UINT8 iErrCode ) { /* 如果错误则停止运行并显示错误状态 */ if ( iErrCode == 0 ) return; printf( "Error status, %02X\n", (UINT16)iErrCode ); } main( ) { UINT8 Status; UINT8X *CurrentDir; UINT16 Cluster; mDelaymS( 200 ); /* 延时200毫秒 */ mInitSTDIO( ); CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_USB_MODE ); /* 初始化CH375,设置USB工作模式 */ CH375_WR_DAT_PORT( 6 ); /* 模式代码,自动检测USB设备连接 */ while ( 1 ) { printf( "Insert USB disk\n" ); while ( mWaitInterrupt( ) != USB_INT_CONNECT ); /* 等待U盘连接 */ mDelaymS( 250 ); /* 延时等待U盘进入正常工作状态 */ Status = mInitDisk( ); /* 初始化U盘,实际是识别U盘的类型,必须进行此步骤 */ mStopIfError( Status ); Status = mIdenDisk( ); /* 识别分析U盘文件系统,必要操作 */ mStopIfError( Status ); Status = mReadSector( DiskStart + RsvdSecCnt + FATSz16 * 2, 32, DISK_BUFFER ); mStopIfError( Status ); /* 读取FAT16逻辑盘的根目录,通常根目录占用32个扇区 */ for ( CurrentDir = DISK_BUFFER; CurrentDir[0] != 0; CurrentDir += 32 ) { if ( ( CurrentDir[0x0B] & 0x08 ) == 0 && CurrentDir[0] != 0xE5 ) { CurrentDir[0x0B] = 0; /* 为了便于显示,设置文件名或者目录名的结束标志 */ printf( "Name: %s\n", CurrentDir );&n

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bsp; /* 通过串口输出显示 */ } } /* 以上显示根目录下的所有文件名,以下打开第一个文件,如果是C文件的话 */ if ( (DISK_BUFFER[0x0B]&0x08)==0 && DISK_BUFFER[0]!=0xE5 && DISK_BUFFER[8] =='C' ) { Cluster = mGetPointWord( &DISK_BUFFER[0x1A] ); /* 文件的首簇 */ while ( Cluster < 0xFFF8 ) { /* 文件簇未结束 */ if ( Cluster == 0 ) mStopIfError( 0x8F ); /* 对于首簇,可能是0长度文件 */ Status = mReadSector( mClusterToLba( Cluster ), SecPerClus, DISK_BUFFER ); mStopIfError( Status ); /* 读取首簇到缓冲区 */ DISK_BUFFER[30] = 0; printf( "Data: %s\n", DISK_BUFFER ); /* 显示首行 */ Cluster = mLinkCluster( Cluster ); /* 获取链接簇,返回0说明错误 */ } } while ( mWaitInterrupt( ) != USB_INT_DISCONNECT ); /* 等待U盘拔出 */ mDelaymS( 250 ); } } 该程序可以支持WINDOWS按FAT16格式化的U盘

wgf_bwm

楼主辛苦了！！！！！！！！！！！

springvirus

不错的东东，就是程序用这样的格式，看起来有点费劲啊

http://www.daxia.com/list_1700.shtml这里的代码，还可以

[ 本帖最后由 springvirus 于 2009-4-24 13:53 编辑 ]

wgf_bwm

好东东，看看！！！！！！！！！！！！！！！！

wgf_bwm

好东东。看看！！！！！！！！！！！！！！！！！！！1

wgf_bwm

不错的东东，就是程序用这样的格式，看起来有点费劲啊

thf186

楼主谢谢啊

liang196412

不错的东东，就是程序用这样的格式，看起来有点费劲

cat3902982

学习下！

anqi90

不错，很实用，说不定以后就用到了，帮顶了

tzw191

用汇编写效率是否高一些呢。

rr_tm_520

此贴必火

yanpeihua114

楼主辛苦了！！！！！！！！！！！

xyfjb

学习下！ 谢谢

rgbfnso

不错哦

1042644956

springvirus 发表于 2009-4-24 13:38
不错的东东，就是程序用这样的格式，看起来有点费劲啊

http://www.daxia.com/list_1700.shtml这里的代码 ...

   我正在学这款芯片，现在程序停在while ( mWaitInterrupt( ) != USB_INT_CONNECT );
请问是什么问题呀，没有中断返回