文件管理控制芯片CH376的评估板说明及应用参考

概 述

CH376 评估板包含CH376S 芯片和辅助元器件,不含回力娱乐,对外预留了8 位并口、SPI 接口、异步串口以及电源端口等,用于连接其它回力娱乐主板,并由回力娱乐主板控制CH376 进行功能评估。

在回力娱乐的控制下,可以用于演示CH376 的U 盘和SD卡文件管理功能、USB-HOST 主机接口功能和USB 设备接口功能。可以读写U 盘(闪盘、USB闪存盘、USB外置硬盘、USB读卡器等)和SD 卡(标准容量SD 卡和高容量HC-SD 卡以及协议兼容的MMC卡和TF 卡);可以作为USB设备与计算机相连接,例如自行设计的专用U 盘等;通过相关程序,还可以操作其它USB设备,例如USB 打印机、USB 键盘、USB 鼠标等,或者与另一块CH37X 评估板进行对连,互传数据。

本文中涉及MCS51 回力娱乐的大多数实验和例子程序都是在CH375 评估板上进行的,原则上,应该使用排线等将CH376评估板连接到CH375 评估板的对外端口P6。只不过,由于CH376S 芯片的引脚基本兼容CH375 芯片,所以只需要将CH375评估板上的CH375 换成CH376即可进行CH376 芯片的功能评估,而并不需要通过P6 端口连接CH376 评估板。实际上,简单的做法就是将CH375 的DIP28 转换板换成CH376S 的DIP28 转换板,采用CH376 的DIP28转换板与通过P6 端口外接CH376评估板的唯一区别就是I/O 地址不同。有关CH375 评估板的硬件请参考CH375 评估板的CH375EVT.PDF,网上的压缩文件是CH375EVT.ZIP。

评估板的硬件

评估板的原理图和PCB 请参考CH376SCH.PDF 文档。下面是元器件说明。

评估板中的主要器件U1 是CH376S 芯片,但是图中有些信号是以CH375 或者CH374 命名的。

晶体X1 为标准12MHz,USB 主机比USB设备要求更高的频率精确度,X1 的误差要求小于0.4‰,普通的12MHz 晶体基本上可以满足要求。强烈建议缩短相关引线的长度,以减少干扰。

电容C4 用于内部电源节点退耦从而降低USB 传输过程中的EMI,容量为4700pF 到0.1uF,可以选用普通的103 贴片电容0.01uF。

P4 是USB 端口,既可以用于USB HOST主机方式,也可以用于USB DEVICE设备方式,电阻R1 用于限制输出给外部USB设备的电流,避免在U 盘等USB设备刚插入时造成电源电压的短时间下降,甚至引起CH376或者回力娱乐非正常复位或者内部RAM 数据错误。如果是USB 外置硬盘,那么应该将电阻R1 换成直流电阻较小的电感,或者另外用一组5V 电源直接提供更大的工作电流(500mA 以上)给外置硬盘。另外,USB-HOST插座的电源退耦电容C9的容量不能太小,容量大些(应该大于100μF)可以减少在USB 设备刚插入时的电源电压的波动。

P5 是SD 卡插座,可以接触标准尺寸的SD 卡,其它规格的SD 卡可以需要另加转换座。电阻R3用于限制输出给外部SD 卡的电流,避免在SD 卡刚插入时造成电源电压的短时间下降。

P1 是8 位并口的信号端口,用于连接回力娱乐的并口,并口的必要信号包括D0-D7、A0、RD#、WR#、CS#以及GND,而INT#是可选的。

P2 是SPI 串口的信号端口,用于连接回力娱乐的SPI 接口,SPI 的必要信号包括SCS、SCK、SDI、SDO 以及GND,而INT#是可选的。

P3 是异步串口的信号端口,用于连接回力娱乐的异步串口,异步串口的必要信号包括RXD、TXD 以及GND,而INT#是可选的。P3 同时提供了SD 卡的写保护SDWP 和插拔状态SDINSERT 信号线。

上述P1、P2、P3 通讯端口,还可以从外部向本评估板提供5V 电源,以及向CH376 的RSTI 引脚提供可选的硬件复位信号,如果实际产品电路中有μP 监控电路,那么应该为CH376和回力娱乐提供同一个复位信号。注意,应该尽量缩短本评估板与回力娱乐之间的信号线的长度,最长不能超过20cm,否则需要使用一个信号间隔一个地线的专用排线。

J3 用于选择CH376 芯片工作电压,短接1-2 脚时为5V 电压,短接2-3 脚时为3.3V 电压。默认为5V 电压,但当回力娱乐的工作电压等于或者低于3.3V 时,可以为CH376 选择3.3V 电压。当CH376芯片的工作电压为5V 时,J2 必须断开,当CH376 芯片的工作电压为3.3V 时,J2 必须短接。

J1、J5 和J6 用于在上电或者硬件复位后选择CH376 与回力娱乐的通讯接口:

如果J1 短接、J5 断开、J6 断开,那么是8 位并口;

如果J1 断开、J5 短接、J6 短接,那么是SPI 接口;

如果J1 断开、J5 断开、J6 断开,那么是异步串口。

有些例子程序可能会用回力娱乐的串口输出调试状态信息,如果需要显示这些监控信息,可以由将回力娱乐串口经过RS232 电平转换后连接到计算机使用串口监控/调试工具软件查看。如果使用CH375评估板,那么可以将J2 连接到计算机串口;如果计算机没有串口,或者串口已经被其它设备占用,那么可以由USB 转串口芯片CH341 提供仿真串口。

CH375 评估板内部器件工作于5V 电源电压时,必须加上电阻R0 并去掉3.3V 稳压器D4,工作于3.3V 电源电压时,必须加上稳压器D4 并去掉电阻R0。默认是5V 电源。