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吉 林 农 业 大 学 本 科 毕 业 设 计 论文题目: 基于 CH375 的单片机与 PC 机通信应用设计 学生姓名 : 李 专业年级: 电子信息科学与技术专业 2004 级 12043212 指导教师: 职称 讲 师 2008 年 6 月 3 日 目 录 摘 要 . I 1 前 言 . 1 1.1 题目的来源与开发意义 . 1 1.2 系统功能概述 . 1 2 系统硬件设计 . 1 2.1 系统硬件总体设计概述 . 1 2.2 系统框图 . 2 2.3 方案论证 . 2 2.4 系统各模块的设计 . 3 2.4.1 控制模块 . 3 AT89LV52 单片机的简介 . 3 2.4.2 USB 接口模块 . 5 USB 的简介 . 5 CH375 芯片简 介 . 6 . 10 3 系统软件设计 . 11 3.1 系统软件总体设计思想 . 11 3.2 各功能模块软件程序设计 . 11 4 系统调试 . 13 4.1 硬件电路调试 . 13 4.2 各功能模块软件调试 . 14 5 结 论 . 14 参考文献 . 14 致 谢 . 15 附录 . 错误 !未定义书签。 附录一 系统总体硬件原理图 . 15 附录二 系统程序流程图 . 18 吉林农业大学本科毕业设计 I 基于 CH375 的单片机 与 PC 机通信应用设计 学 生: 专 业: 电子信息科学与技术 指导教师: 摘 要 : 安装 USB设备不需要用户自己设置硬件与软件的选项 ,而且传输速度要比计算机传统的串行口和并口快的多, 所以 USB设备已经广泛应用 。 由于协议的复杂性,加上嵌入式系统中软、硬件资源限制,在系统中实现 USB主机功能的实例还不是很多。因此本文没有从复杂的 USB总线协议入手,而是选择了南京沁恒公司出产的 USB接口芯片CH375,其具有内置固件模式和可编程的外部固件模式,我们可以跟具需要任意选择工作模式。内置固件屏蔽了相关的 USB协议,自动完成标准 USB枚举配置过程,简化了微控制器方面的软件编程。 关键词: 单片机; CH375; USB;协议 The Design of the communication between MCU and PC which is based on CH375 Name: Li Xian Major: Electronics Information Science and Technology Tutor: Gong He Abstract: USB device does not require users to install their own set of hardware and software options, and computer transmission speed than the traditional serial and parallel port fast, so USB devices have been widely used. Because of the complexity of the agreement, coupled with embedded system software and hardware resource constraints, in the system to achieve USB host function of many examples is not. This article does not complex starting with the USB bus agreement, but chose Nanjing Heng Qin company produced the USB interface chip CH375, their model has a built-in firmware and firmware programmable external model, we can with a need for arbitrary Choose the mode of operation. Firmware built-in USB shielding of the relevant agreements, auto-complete USB enumeration standard configuration process, which simplifies the microcontroller in the software programming .Key words: Single Chip Microcontroller; CH375; USB; Agreement 吉林农业大学本科毕业设计 1 1 前 言 1.1 题目的来源与开发意义 USB 的低功耗,可靠性,价位低等优点,在人们日常生活中应用越来越广泛,各种各样的 USB 产品应运而升 1,并且随着技术的发展, USB 的版本以发展到了 3.0,传输速度也更快,更强,更稳定。 而单片机以其良好的普及性,易用性,稳定的控制性不断的出现在我们生活中的各个角落,并且一发不可收拾 2。 电子应用中传感器数据采集占了很大一部分。我把这几项当前技术融合在一起进行开发,实现可携带的支持计算机热插拔的传感器 。 1.2 系统功能概述 单片机与计算机之间的通信功能实现,这里应用了由南京沁恒公司生产的 CH375芯片作为单片机与计算机 USB 接口芯片 3。温度传感器采用的是大家熟知的 ds18B20。 本次设计主要利用 AT89LV52 单片机作为主要核心模块 ,利用 C51 语言行控制 ,以C 语言作为整合的开发环境,可大大缩短软件设计时间 4。 上位机采用的是 VC+编写的界面控制显示软件, USB 驱动采用了沁恒公司的通用CH375 驱动软件。通过给上位机( PC)输入不同的命令可以让下位机 (单片机 )工作在不同的状态。如取温度值,设置温 度报警值等。 这里支持计算机热插拔,挟带方便,设备占用空间小,功耗低是本设计的创新之处,而且相应的 CH375 接口模块成了印刷式电路板,为以后学习和开发计算机与单片机通过U 口传输数据的同学提供了便捷的硬件环境。 2系统硬件设计 2.1系统硬件总体设计概述 硬件设计相应的分两个模块,一方面是控制模块由传说中的 8051 为核心的单片机做控制;另一方面由 CH375 做为 USB 的通信接口芯片的接口模块。 控制模块中主要用到了 89LV52 单片机,其中的 P1 口与 CH375 的数据并口相连,所以 P1 口外不需要再接上拉电阻 了,在控制模块上还有一个与通信接口模块相连的插座,共 20 个引脚其具体对应了控制模块与通信接口模块之间的 VCC, GND,相应的复位引脚,还有与 CH375 并口模式相对应的控制,数据引脚 A0, WR, RD, CS , INT ,D0-D7。 温度传感器 18B20 是单总线模式,所以只需将其数据线接到单片机上。 LED为温度报警提示。 通信接口模块分两个部分一个是与 PC机相连的 CH375部分,及电压转换部分AMS1117,这里将 PC的 USB输出的 5V电压转换成 3.3V电压输送给单片机。 CH375芯片的 UD+和 UD-引脚应该直 接连接到 USB 总线上。为了芯片安全我们这里选用 IN4148 进吉林农业大学本科毕业设计 2 行过压保护。 2.2 系统框图 图 2.1 系统总体框图 Fig. 2.1 Overall system block diagram 2.3 方案论证 方案一:有关 USB 控制芯片很多但主要有两个来源,一个是 Cypress Semiconductor,另一个是 ScanLogic。我们可以选择市面比较通用的 Cypresss enCoRe 控制器芯片CY4C63743,此芯片电路设计起来比较容易。但此芯片需要固件支持。 En 指令相对简单,可以使用汇编语言编译器来实现,但固件编程相对繁琐,而且 CY4C63743 结和了单片机与 USB 数据传输的功能相对开发需要了解内部的时续与中断控制,类似于嵌入了 USB 功能的单片机。在开发时要投入新的仿真软件,还要学习相关的通信协议,这需要更多的时间和精力。 方案二:用南京沁恒公司的 CH375 芯片,需要外接微控制器,电路稍微麻烦一点,但是我的设计只需要用到 USB 设备模式一块,而我们可以让 CH375 工作在内置固件下,我们减轻了单片机方面的固件编写负担,只需按要求让单片机将要发送的数据传给单片机 控制模块(下位 机端) 通信接口模块 PC 机 (上位机端 ) 吉林农业大学本科毕业设计 3 CH375 即可, CH375 自行与 PC 进行数据交换,这同样节省了对复杂协议的学习时间。CH375 相应的可以使用 USB 上的 5V 电源,我们为了降低功耗,使用了可调电压输出的 AMS1117 电压转换芯片,同样使用 USB 电源,输出给单片机 3.3V 电压,甚至可以更底。由此可见方案二更有效。 2.4 系统各模块的设计 2.4.1 控制模块 单片机模块说明 P0口作为与 CH375交流数据,命令的通信并口, INT0作为中断服务程序 中断接口其他端口如图接,也可以选择其他单片机端口。 P31口与第三 18b20相连 模块如 图 2.2所示。 图 2.2 单片机模块图 Fig. 2.2 Module picture of Single Chip Microcontroller AT89LV52单片机的简介 本设计 由于 环保等多方面考虑选择了功耗更低,而功能类似 89C52 的 AT89LV52. AT89LV52 是 INTEL 公司 MCS-51 系列单片机中最基本的产品,它采用 INTEL 公司可靠的 CHMOS 工艺技 术制造的高性能 8 位单片机,属于标准的 MCS-51 的 HCMOS产品。它结合了 HMOS 的高速和高密度技术及 CHMOS 的低功耗特征,它继承和扩展了 MCS-48单片机的体系结构和指令系统。工作电压范围可达 2.7V-6.0V,片内含 4k bytes的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256bytes 的内部随机存取数据存储器( RAM),器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准 MCS-51 指令系统,片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元,功能强大的 AT89LV52 微处理器可为您E A / V P31X119X218R E S E T9I N T 012I N T 113T014T115P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 0 . 039P 0 . 138P 0 . 237P 0 . 336P 0 . 435P 0 . 534P 0 . 633P 0 . 732P 2 . 021P 2 . 122P 2 . 223P 2 . 324P 2 . 425P 2 . 526P 2 . 627P 2 . 728RD17WR16P S E N29A L E / P30T X D11R X D108 9 L V 5 1V C C1 2 MC 1 03 0 PC93 0 P123D S 1 8 B 2 0R84 .7 KV C CD 0 D 7D2L E DR91KV C CC 1 11 0 uR78 .2 KI N T #A0C S #R D #W D #吉林农业大学本科毕业设计 4 提供许多高性 价比的应用场合 5。 AT89LV52 引脚兼容 80C51 系列芯片, 40 个引脚, 32 个外部双向输入 /输出( I/O)端口, 2 个外中断口, 2 个 16 位可编程定时计数器 ,2 个全双工串行通信口,其将通用的微处理器和 Flash 存储器结合在一起,可有效地降低开发成本。此外, AT89LV52 还可工作于低功耗模式,可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结 CPU 而RAM 定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下,保存 RAM 数据,时钟振荡停止,同时停止芯片内其它功能。 低功耗模式 静态设计使时钟频率可以降至 0MHz(停止)。当振荡器停振时, RAM和 SFR的值保持不变。该模式允许逐步应用并可将时钟频率降至任意值以实现系统功耗的降低。如要实现最低功耗则建议使用掉电模式。 为了进一步降低功耗,通过软件可实现掉电模式。该模式中,振荡器停振并且在最后一条指令执行进入掉电模式。降到 2.0V时,片内 RAM和 SFR保持原值,在退出掉电模式之前 Vcc必须升至规定的最低操作电压。 硬件复位或外部中断均可结束掉电模式。硬件复位使所有的 SFR重新设置,但不改变片内 RAM的值。外部中断允许 SFR和片内 RAM都保持原值。 WUPD( AUXR1.3从掉电唤醒)使能或禁止通过外部中断唤醒掉电。 DS18B20温度传感器 Dallas半导体公司的数字化温度传感器 DS18B20是世界上第一片支持 “一线总线 ”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。 DS18B20的特点 6 使用电压 3V5.5V 有 912位分辨率可调 多个 DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现多点组网功能 无需外部器件 DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存 RAM和一个非易失性的 电可擦除的 EERAM。高速暂存 RAM结构为 8字节的存储器。由表 2.1可以看出 DS18B20温度转换的时间比较长,而且设定的分辨率越高,要转换的时间越厂长,在应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。 R1 R0 分辨率 /位 分辨率最大转换时间 /MS 0 0 9 93.75 0 1 10 187.5 1 0 11 375 1 1 12 750 表 2.1 DS18B20 分辨率定义规定 吉林农业大学本科毕业设计 5 Table 2.1 DS18B20 resolution ratio defines the regulation 2.4.2 USB接口模块 CH375 与 USB 连接及自身管脚连接具体图示。如图 2.3。 I N T #1R S T I2W R #3R D #4T X D5R X D6N C .7A08V39UD+10UD-11GND12XI13XO14V C C28C S #27R S T #26R S T25A C T #24GND23D722D621D520D419D318D217D116D015U1C H 2 75v c c1D-2D+3g nd4U3U S BC81 2MC51 5pC41 5p12345678910111213141516U41 6P I NC60 .0 1 uFC30 .1 u FC2 4 7u FR34 K 7R41123U 4C O N 3D 1 31KD 1 11KD 1 21KD 1 41K图 2.3 USB 接口模块图 Fig 2.3 USB Interface module picture USB的简介 USB 是在 1994 年底由英特尔、康柏、 IBM、 Microsoft 等多家公司联合提出的。不过直到近期,它才得到广泛地应用。从 1994 年 11 月 11 日发表了 USB V0.7 版本以后,USB 版本经历了多年的发展,到现在已经发展为 2.0 版本,成为目前电脑中的标准扩展接口。 USB 是一个外部 总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。 USB 接口支持设备的即插即用和热插拔功能。 USB 接口可用于连接多达 127 种外设,如鼠标、调制解调器和键盘等。 USB 自从1996 年推出后,已成功替代串口和并口,并成为当今个人电脑和大量智能设备的必配的接口之一。 USB2.0 有高速、全速和低速三种工作速度,高速是 480Mbit/s,全速是 12Mbit/s,低速是 1.5Mbit/s。其中全速和低速是为兼容 USB1.1 而设计的,因此选购 USB 产品时不能只听商家宣传 USB2.0,还要搞清楚是高速、全速还是低速 设备。 USB 总线是一种单向总线,主控制器在 PC 机上, USB 设备不能主动与 PC 机通信。 吉林农业大学本科毕业设计 6 CH375芯片简介 CH375 是一个 USB总线的通用接口芯片,支持 USB-HOST主机方式 7。 USB-DEVICE/SLAVE设备方式。在本地端, CH375具有 8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出,可以方便地挂接到单片机 /DSP/MCU/MPU等控制器的系统总线上。 CH375 的 USB 设备方式与 CH372 芯片完全兼容, CH375 包含了 CH372 的全部功能。 CH375的 USB 主机方式支持常用的 USB 全速设备,外部单片机可以通过 CH375 按照相应的 USB 协议与 USB 设备通讯。 CH375 还内置了处理 Mass-Storage 海量存储设备的专用通讯协议的固件,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 /U 盘)。 CH375硬件连接大致框图。 图 2.4 系统总体框图 Fig. 2.4 Overall system block diagram 引脚图 吉林农业大学本科毕业设计 7 图 2.5 引脚图 Fig 2.5 Pin picture 引脚含义 表 2.2 表 2.2 引脚含义 表 Table 2.2 Meaning form of the pin 引脚号 引脚名称 类型 引脚说明 28 VCC 电源 正电源输入端,需要外接 0.1uF 电源退耦电容 12-23 GND 电源 公共接地端,需要连接 USB 总线的地线 9 V3 电源 在 3.3V 电源电压时连接 VCC 输入外部电源, 在 5V 电源电压时外接容量为 0.01uF 退耦电容 13 XI 输入 晶体振荡的输入端,需要外接晶体及振荡电容 14 XO 输出 晶体振荡的反相输出端,需要外接晶体及振荡电容 10 UD+ 双向三态 USB 总线的 D+数据线,内置可控的上拉电阻 11 UD- 双向三态 USB 总线的 D-数据线 22 15 D7 D0 双向三态 8位双向数据总线,内置上拉电阻 4 RD# 输入 读选通输入,低电平有效,内置上拉电 3 WR# 输入 写选通输入,低电平有效,内置上拉电阻 27 CS# 输入 片选控制输入,低电平有效,内置上拉电阻 1 INT# 输出 在复位完成后为中断请求输出,低电平有效 8 A0 输入 地址线输入,区分命令口与数据口,内置上拉电阻, 当 A0=1 时可以写命令,当 A0=0 时可以读写数据 24 ACT# 输出 在内置固件的 USB 设备方式下是 USB 设备配置完成状态输出,低电平有效。对于 CH375A 芯片,在 USB 主机方式下是 USB 设备连接状态输出,低电平有效 5 TXD 输出 仅用于 USB 主机方式,设备方式只支持并口,在复位期间为输入引脚,内置上拉电阻,如果在复位期间输入低电平那么使能并口,否则使能串口,复位完成后吉林农业大学本科毕业设计 8 命令 命令是 CH375与单片机进行联络的核心,所有的控制都要通过命令来实现所以了解了 CH375的命令就如同在 8051中的 C51语言,所以这部分很重要。各命令意义如表 2.3 表 2.3 命令含义 表 Table 2.3 Order the meaning form 中断原因如表 2.4,2.5所示 表 2.4 中断状态表 Table 2.4 interupt form 为串行数据输出 6 RXD 输入 串行数据输入,内置上拉电阻 2 RSTI 输入 外部复位输入,高电平有效,内置下拉电阻 25 RST 输出 电源上电复位和外部复位输出,高电平有效 26 RST# 输出 电源上电复位和外 部复位输出,低电平有效 7 NC. 空脚 空脚,必须悬空 代码 命令名称 输入数据 输出数据 命令用途 06H RESET_ALL (等 40mS) 执行硬件复位 06H CHECK_EXIST 任意数据 按位取反 测试工作状态 15H SET_USB_MODE 模式代码 (等 20uS)操作状态 设置 USB 工作模式 22H GET_STATUS 中断状态 获取中断状态并取消请求 02H SET_BAUDRATE 分频系数 (等 1mS) 操作状态 设置串口通讯波特率 分频常数 28H RD_USB_DATA 数据长度 从当前 USB 中断的 端点缓冲区读取数据块 数据流 2BH WR_USB_DATA7 数据长度 向 USB 主机端点的 输出缓冲区写入数据块 数据流 中断状态字节 名称 中断状态分析说明 位 7位 4 位 3位 2 位 1位 0 (保留位) 当前事务 当前端点 总是 0000 00=OUT 事务 00=端点 0 10=IN 事务 01=端点 1 11=SETUP 事务 10=端点 2 11=USB 总线复位 吉林农业大学本科毕业设计 9 下面是中断状态的分析说明。在内置固件模式的 USB设备方式下,单片机只需要处理表中标注为灰色的中断状态, CH372 内部自动处理了其它中断状 态 表 2.5 中断状态表 Table 2.5 interupt form 中断状态值 状态名称 中断原因分析说明 01H USB_INT_EP1_OUT 辅助端点 /端点 1 接收到数据, OUT 成功 09H USB_INT_EP1_IN 中断端点 /端点 1 发送完数据, IN 成功 02H USB_INT_EP2_OUT 批量端点 /端点 2 接收到数据, OUT 成功 0AH USB_INT_EP2_IN 批量端点 /端点 2 发送完数据, IN 成功 05H USB_INT_USB_SUSPEND USB 总线挂起事件(如果已CHK_SUSPEND) 06H USB_INT_WAKE_UP 从睡眠中被唤醒事件(如果已ENTER_SLEEP) 功能说明 CH375 芯片可以工作于 USB-HOST 主机方式或者 USB 设备方式。 CH375 的 USB 设备方式与 CH372 芯片完全兼容, CH375的 USB 主机方式支持并行接口和串行接口。在 USB主机方式下, CH375支持各种常用的 USB全速设备,外部单片机需要编写固件程序按照相应的 USB协议与 USB 设备通讯。但是 对 于 USB 存储设备, CH375 内置了相关协议,通常情况下,外部单片机不需要编写固件程序,就可以直接通讯。 CH375工作在并口,设备模式下(毕业设计相应的主要应用就是这类模式,就稍详细介绍这部分,而串口模式只工作在主机模式下不详细介绍了) 硬件连接 CH375芯片占用两个地址位,当 A0 引脚为高电平时选择命令端口,可以写入新的命令,或者读出中断标志;当 A0 引脚为低电平时选择数据端口,可以读写数据。 下表为并口 I/O 操作的真值表(表中 X 代表不关心此位, Z 代表 CH372 三态禁止)。 表 2.6 并口 I/O 操作的真值表 Table 2.6 And I/O once operated truth Table CS# WR# RD# A0 D7-D0 对 CH372 芯片的实际操作 1 X X X X/Z 未选中 CH372,不进行任何操作 0 1 1 X X/Z 虽然选中但无操作,不进行任何操作 0 0 1/X 1 输入 向 CH372 的命令端口写入命令码 0 0 1/X 0 输入 向 CH372 的数据端口写入数据 0 1 0 0 输出 从 CH372 的数据端口读出数据 0 1 0 1 输出 从 CH372B 的命令端口读取 中断标志,位 7 等效于 INT#引脚 吉林农业大学本科毕业设计 10 计算机端的界面程序可用 VisualC+编写,驱动程序可到是沁恒公司的网站下载,也可以自行开发 电压转换部分介绍 电压转换部分采用了 AMS1117,通过配置 R1( 100), R2( 100), R5( 10), R6( 62)使 +VOUT 输出了 3.3V 电压 8。如图 2.7 R11 00R21 00C12 2uV i n3ADJ1+ V ou t2U2A M S 11 7R510R662 图 2.6ams1117 模块图 Fig 2.6 Ams1117 module picture AMS1117芯片简介 特性 1.5V, 1.8V, 2.5V, 2.85V, 3.3V 和 5.0V转换输出电压,及可调输出电压版(我们用的是可调版的) 输出电流 800ma SOT-223和 TO-252封装模式 描述 3端点的 AMS1117系列可调和标准的稳压器可提供 800 mA输出电流并且工作在输入对输出不同相差 1 V。 在最大产量设备的退出电压被保证最大的 1.3 V 电压。在片上整理调整基准电压以适应 1%。 可调电压原理图,及求可调电压输出运算方法,在实际情况下我们 可以 实际搭配电路。(求可调电压方法 VOUT = VREF (1+ R2/R1)+IADJR2) 吉林农业大学本科毕业设计 11 图 27 ams1117 典型配置图 Fig 2.7 Ams1117 typical allocation plan 上位机功能介绍 设置 4字节通信命令第 1字节为传感器端点选择;第 2字节为命令控制功能,如为 99指设置温度报警限值,设置成功了下位机回传上位机值为 99。如果是 98指解除报警设置。第 3, 4字节在第 2字节选择为 99时做为报警温度的下限和上限温度值。 3 系统软件设计 3.1 系统软件总体设计思想 本系统软件设计分两部分,下位机部分和上位机部分。下位机部分应用的是 C51 语言。上位机界面图形编辑用的是 VC+。由于我们设计以单片机与 PC 通讯应用为主,所以并没有开发驱动程序而直接用从沁恒公司网站下载的 USB 驱动程序。 单片机负责通过 CH375 上传数据, PC 界面的 VC+程序调用 USB 驱动中定义的子函数,上传的数据存储在这些子函数中。这样最终的上传数据经 VC+显示在 PC 上。 3.2 各功能模块软件程序设计 下位机模块软件程序设计 DS18B20传感器部分 吉林农业大学本科毕业设计 12 CH375发送数据部分 开 始 DS18B20 复位 跳过 ROM 命令 发送温度转换命令 DS18B20 复位 跳过 ROM 命令 读温度值 送入单片机缓冲区 上位机是否调用温度值? 送 CH375缓冲区上传数据 Y N 吉林农业大学本科毕业设计 13 上位机模块软件程序设计 CH375在计算机端提供了应用层接口,应用层接口是由 CH372动态链接库 DLL 提供的面向功能应用的 API,所有 API 在调用后都有操作状态返回 10,但不一定有应答数据。 CH375动态链接库提供的 API 包括:设备管理 API、数据传输 API、中断处理 API。我这里先试用了沁恒公司的上位机测试软件。 4 系统调试 4.1 硬件电 路调试 这里不仅有 CH375硬件有关的调试情况,还有在设计 PCB板中的规则参考,比如抗干扰的方法。我们没用到主机模式,大部分调试都是面对该电路的 USB设备模式的 PCB设计要求 。 开始 设置 CH375 工作模式 2,内置固件 向 CH375 发送数据 检测是否有数据发送 PC 机获取下位机数据,送界面显示 数据从 CH375取走后, CH375缓冲区被锁定 CH375 向单片机请求中断 CH375 在GET-STATUS命令完成后取消中断请求 Y Y CH375进行复位 N 有温度数据发送? 测试CH375连 接成功? 结束 Y N N 中断入口 获取中断状态 发送数据成功 执行解锁命令释放 当前缓冲区 还有数据发送? 退出中断 吉林农业大学本科毕业设计 14 所有平行信号线之间要尽量留有较大的间隔 9,以减少串扰。如果有两条相距较近的信号线,最好在两线之间走一条接地线,这样可以起到屏蔽作用。设计信号传输线时要避免急拐弯,以防传输线特性阻抗的突变而产生反射,要尽量设计成具有一定尺寸的均匀的圆弧线。对于双面板(或六层板中走四层线)电路板两面的线要互相垂直,以防止互相感应产主串扰。 注意在 使用伟福仿真器进行测试时,仿真器电源要与其他电源同时上电,否则 CH375将出现工作不正常。如果我们选择 MAX810进行复位控制的话, MAX810应选 3V多上电复位型号。 AMS1117顶端起到散热作用,所以连地就可以了。 因为 USB 信号属于模拟信号,所在 CH372、 CH375、 CH341等 USB 芯片内部包含数字电路和一些模拟电路,另外, USB 芯片中还包含时钟振荡及 PLL 倍频电路,以上 3 种电路的公共地端在芯片内部已经连接在一起并连接到芯片外部的 GND 引脚 10。 如果 USB 芯片有时工作不 正常、或者 USB 数据传输随机性的失败、或者抗干扰能力差,那么就应该考虑 USB 芯片是否稳定工作。 4.2 各功能模块软件调试 用实验室提供的伟福仿真器 ,沁恒公司的上位机测试软件和 创天中文 VC+软件进行调试。期间我们可以观查 WAVE6000 中的 SFR 中的各 I/O 口的变化, WATCH 窗口各函数变量的情况。我们还可以利用 CH375 自带的测试命令对 CH375 进行软件仿真观察,也可以通过软件设置 CH375 工作方式 2 来查看 CH375 的 ACT#引脚的电平高低来判断CH375 工作正常与否。 在测试发送数据时可以用上位机 测试软件进行查看。 如出现问提,可照前述的硬件调试方法对硬件进行检测 或对程序进行修改 。 5 结 论 在本系统的开发过程中,由于时间实在很紧张并且第一次做 PCB,在电路设计上还是有很多缺陷的。这个 CH375 的 PCB 板可以像 U 盘那样热插拔,只要单片机方面接不同的传感器,不同的数据就可以在功能更强大的 PC 上更人性化的显示出来 而且可建数据库为更方便数据查找。这个设计提升了传感器的便挟性,环保性,数据的安全性及信息的可视化,通过这段很艰苦的开发时间,让自己的毅力得到了磨练,让知识得到了扩展,让学习能力得 到了加强。 参考文献 1 萧世文 , 宋延清 . USB 2.0 硬件设计 . 北京 : 清华大学出版社 , 2006: 34 2 李全利 , 迟荣强 .单片机原理及接口技术 . 北京 : 高等教育出版社 , 2003.4: 19 3 南京沁恒公司 . USB 总线接口芯片 CH375中文手册 . 吉林农业大学本科毕业设计 15 4 周坚 .单片机 C语言轻松入

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