畢業(yè)論文基于CH375的單片機(jī)與PC機(jī)通信應(yīng)用設(shè)計(jì)

1、吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）吉 林 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論文題目：基于ch375的單片機(jī)與pc機(jī)通信應(yīng)用設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 李 專業(yè)年級(jí)： 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2004級(jí)12043212 指導(dǎo)教師： 職稱 講 師 2008 年 6 月 3 日2目 錄摘 要i1 前 言11.1 題目的來(lái)源與開(kāi)發(fā)意義11.2 系統(tǒng)功能概述12系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)12.1系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)概述12.2 系統(tǒng)框圖22.3 方案論證22.4 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì)32.4.1 控制模塊32.4.1.1 at89lv52單片機(jī)的簡(jiǎn)介32.4.2 usb接口模塊42.4.2.1 usb的簡(jiǎn)介52.4.2.2 ch375

2、芯片簡(jiǎn)介62.4.2.393 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)123.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)思想123.2 各功能模塊軟件程序設(shè)計(jì)124 系統(tǒng)調(diào)試144.1 硬件電路調(diào)試144.2 各功能模塊軟件調(diào)試155 結(jié) 論15參考文獻(xiàn)15致 謝16附錄17附錄一 系統(tǒng)總體硬件原理圖17附錄二 系統(tǒng)程序流程圖19ii 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)基于ch375的單片機(jī)與pc機(jī)通信應(yīng)用設(shè)計(jì)學(xué) 生： 專 業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師：摘 要：安裝usb設(shè)備不需要用戶自己設(shè)置硬件與軟件的選項(xiàng)，而且傳輸速度要比計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)的串行口和并口快的多，所以u(píng)sb設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用。由于協(xié)議的復(fù)雜性，加上嵌入式系統(tǒng)中軟、硬件資源限制，在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)u

3、sb主機(jī)功能的實(shí)例還不是很多。因此本文沒(méi)有從復(fù)雜的usb總線協(xié)議入手，而是選擇了南京沁恒公司出產(chǎn)的usb接口芯片ch375，其具有內(nèi)置固件模式和可編程的外部固件模式，我們可以跟具需要任意選擇工作模式。內(nèi)置固件屏蔽了相關(guān)的usb協(xié)議，自動(dòng)完成標(biāo)準(zhǔn)usb枚舉配置過(guò)程，簡(jiǎn)化了微控制器方面的軟件編程。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；ch375；usb；協(xié)議the design of the communication between mcu and pc which is based on ch375name：li xian major：electronics information science and tech

4、nologytutor：gong heabstract: 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

5、 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 fir

6、mware 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 .k

7、ey words: single chip microcontroller; ch375；usb；agreementi 1 前 言1.1 題目的來(lái)源與開(kāi)發(fā)意義usb的低功耗，可靠性，價(jià)位低等優(yōu)點(diǎn)，在人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用越來(lái)越廣泛，各種各樣的usb產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而升1，并且隨著技術(shù)的發(fā)展，usb的版本以發(fā)展到了3.0，傳輸速度也更快，更強(qiáng)，更穩(wěn)定。而單片機(jī)以其良好的普及性，易用性，穩(wěn)定的控制性不斷的出現(xiàn)在我們生活中的各個(gè)角落，并且一發(fā)不可收拾2。電子應(yīng)用中傳感器數(shù)據(jù)采集占了很大一部分。我把這幾項(xiàng)當(dāng)前技術(shù)融合在一起進(jìn)行開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)可攜帶的支持計(jì)算機(jī)熱插拔的傳感器。 1.2 系統(tǒng)功能概述單片機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通

8、信功能實(shí)現(xiàn)，這里應(yīng)用了由南京沁恒公司生產(chǎn)的ch375芯片作為單片機(jī)與計(jì)算機(jī)usb接口芯片3。溫度傳感器采用的是大家熟知的ds18b20。本次設(shè)計(jì)主要利用at89lv52單片機(jī)作為主要核心模塊,利用c51語(yǔ)言行控制，以c語(yǔ)言作為整合的開(kāi)發(fā)環(huán)境，可大大縮短軟件設(shè)計(jì)時(shí)間4。上位機(jī)采用的是vc+編寫的界面控制顯示軟件，usb驅(qū)動(dòng)采用了沁恒公司的通用ch375驅(qū)動(dòng)軟件。通過(guò)給上位機(jī)（pc）輸入不同的命令可以讓下位機(jī)(單片機(jī))工作在不同的狀態(tài)。如取溫度值，設(shè)置溫度報(bào)警值等。這里支持計(jì)算機(jī)熱插拔，挾帶方便，設(shè)備占用空間小，功耗低是本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處，而且相應(yīng)的ch375接口模塊成了印刷式電路板，為以后學(xué)習(xí)和開(kāi)

9、發(fā)計(jì)算機(jī)與單片機(jī)通過(guò)u口傳輸數(shù)據(jù)的同學(xué)提供了便捷的硬件環(huán)境。2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)概述 硬件設(shè)計(jì)相應(yīng)的分兩個(gè)模塊，一方面是控制模塊由傳說(shuō)中的8051為核心的單片機(jī)做控制；另一方面由ch375做為usb的通信接口芯片的接口模塊?？刂颇K中主要用到了89lv52單片機(jī)，其中的p1口與ch375的數(shù)據(jù)并口相連，所以p1口外不需要再接上拉電阻了，在控制模塊上還有一個(gè)與通信接口模塊相連的插座，共20個(gè)引腳其具體對(duì)應(yīng)了控制模塊與通信接口模塊之間的vcc，gnd，相應(yīng)的復(fù)位引腳，還有與ch375并口模式相對(duì)應(yīng)的控制，數(shù)據(jù)引腳a0，wr，rd，cs ，int ，d0-d7。溫度傳感器18b20是

10、單總線模式，所以只需將其數(shù)據(jù)線接到單片機(jī)上。led為溫度報(bào)警提示。 通信接口模塊分兩個(gè)部分一個(gè)是與pc機(jī)相連的ch375部分，及電壓轉(zhuǎn)換部分ams1117，這里將pc的usb輸出的5v電壓轉(zhuǎn)換成3.3v電壓輸送給單片機(jī)。ch375芯片的ud+和ud-引腳應(yīng)該直接連接到usb 總線上。為了芯片安全我們這里選用in4148 進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)。2.2 系統(tǒng)框圖 單片機(jī)控制模塊（下位機(jī)端）通信接口模塊pc機(jī)（上位機(jī)端 ） 圖2.1 系統(tǒng)總體框圖fig. 2.1 overall system block diagram2.3 方案論證方案一：有關(guān)usb控制芯片很多但主要有兩個(gè)來(lái)源，一個(gè)是cypress se

11、miconductor,另一個(gè)是scanlogic。我們可以選擇市面比較通用的cypresss encore控制器芯片cy4c63743，此芯片電路設(shè)計(jì)起來(lái)比較容易。但此芯片需要固件支持。en指令相對(duì)簡(jiǎn)單，可以使用匯編語(yǔ)言編譯器來(lái)實(shí)現(xiàn)，但固件編程相對(duì)繁瑣，而且cy4c63743結(jié)和了單片機(jī)與usb數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ芟鄬?duì)開(kāi)發(fā)需要了解內(nèi)部的時(shí)續(xù)與中斷控制，類似于嵌入了usb功能的單片機(jī)。在開(kāi)發(fā)時(shí)要投入新的仿真軟件，還要學(xué)習(xí)相關(guān)的通信協(xié)議，這需要更多的時(shí)間和精力。 方案二：用南京沁恒公司的ch375芯片，需要外接微控制器，電路稍微麻煩一點(diǎn)，但是我的設(shè)計(jì)只需要用到usb設(shè)備模式一塊，而我們可以讓ch375

12、工作在內(nèi)置固件下，我們減輕了單片機(jī)方面的固件編寫負(fù)擔(dān)，只需按要求讓單片機(jī)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳給ch375即可，ch375自行與pc進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這同樣節(jié)省了對(duì)復(fù)雜協(xié)議的學(xué)習(xí)時(shí)間。ch375相應(yīng)的可以使用usb上的5v電源，我們?yōu)榱私档凸模褂昧丝烧{(diào)電壓輸出的ams1117電壓轉(zhuǎn)換芯片，同樣使用usb電源，輸出給單片機(jī)3.3v電壓，甚至可以更底。由此可見(jiàn)方案二更有效。2.4 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì)2.4.1 控制模塊 單片機(jī)模塊說(shuō)明p0口作為與ch375交流數(shù)據(jù)，命令的通信并口，int0作為中斷服務(wù)程序中斷接口其他端口如圖接，也可以選擇其他單片機(jī)端口。p31口與第三18b20相連模塊如圖2.2所示。圖2

13、.2 單片機(jī)模塊圖fig. 2.2 module picture of single chip microcontroller2.4.1.1 at89lv52單片機(jī)的簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)由于環(huán)保等多方面考慮選擇了功耗更低，而功能類似89c52的 at89lv52.at89lv52是intel公司mcs-51系列單片機(jī)中最基本的產(chǎn)品，它采用intel公司可靠的chmos工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51的hcmos產(chǎn)品。它結(jié)合了hmos的高速和高密度技術(shù)及chmos的低功耗特征，它繼承和擴(kuò)展了mcs-48單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)。工作電壓范圍可達(dá)2.7v-6.0v，片內(nèi)含4k byt

14、es的可反復(fù)擦寫的flash只讀程序存儲(chǔ)器和256bytes的內(nèi)部隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的at89lv52微處理器可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合5。at89lv52引腳兼容80c51系列芯片，40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（i/o）端口，2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，其將通用的微處理器和flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。此外，at89lv52還可工作于低功耗模式，可通過(guò)兩種軟件選擇空閑和掉電模

15、式。在空閑模式下凍結(jié)cpu而ram定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存ram數(shù)據(jù)，時(shí)鐘振蕩停止，同時(shí)停止芯片內(nèi)其它功能。 低功耗模式靜態(tài)設(shè)計(jì)使時(shí)鐘頻率可以降至0mhz（停止）。當(dāng)振蕩器停振時(shí)，ram和sfr的值保持不變。該模式允許逐步應(yīng)用并可將時(shí)鐘頻率降至任意值以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功耗的降低。如要實(shí)現(xiàn)最低功耗則建議使用掉電模式。為了進(jìn)一步降低功耗，通過(guò)軟件可實(shí)現(xiàn)掉電模式。該模式中，振蕩器停振并且在最后一條指令執(zhí)行進(jìn)入掉電模式。降到2.0v時(shí)，片內(nèi)ram和sfr保持原值，在退出掉電模式之前vcc必須升至規(guī)定的最低操作電壓。硬件復(fù)位或外部中斷均可結(jié)束掉電模式。硬件復(fù)位使所有的sfr重新設(shè)置，

16、但不改變片內(nèi)ram的值。外部中斷允許sfr和片內(nèi)ram都保持原值。wupd（auxr1.3從掉電喚醒）使能或禁止通過(guò)外部中斷喚醒掉電。2.4.1.2 ds18b20溫度傳感器dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器ds18b20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。ds18b20的特點(diǎn)6使用電壓3v5.5v有912位分辨率可調(diào)多個(gè)ds18b20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能無(wú)需外部器件ds18b20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存ram和一個(gè)非易失性的電可擦除的eeram。高速暫

17、存ram結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲(chǔ)器。由表2.1可以看出ds18b20溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)間比較長(zhǎng)，而且設(shè)定的分辨率越高，要轉(zhuǎn)換的時(shí)間越廠長(zhǎng)，在應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。r1r0分辨率/位分辨率最大轉(zhuǎn)換時(shí)間/ms00993.750110187.510113751112750表2.1 ds18b20分辨率定義規(guī)定table 2.1 ds18b20 resolution ratio defines the regulation2.4.2 usb接口模塊ch375與usb連接及自身管腳連接具體圖示。如圖2.3。圖2.3 usb接口模塊圖fig 2.3 usb interface module pictur

18、e2.4.2.1 usb的簡(jiǎn)介 usb是在1994年底由英特爾、康柏、ibm、microsoft等多家公司聯(lián)合提出的。不過(guò)直到近期，它才得到廣泛地應(yīng)用。從1994年11月11日發(fā)表了usb v0.7版本以后，usb版本經(jīng)歷了多年的發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為2.0版本，成為目前電腦中的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展接口。usb是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。usb接口支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能。 usb接口可用于連接多達(dá)127種外設(shè)，如鼠標(biāo)、調(diào)制解調(diào)器和鍵盤等。usb自從1996年推出后，已成功替代串口和并口，并成為當(dāng)今個(gè)人電腦和大量智能設(shè)備的必配的接口之一。 usb2.0有高速、全速和低速三

19、種工作速度，高速是480mbit/s，全速是12mbit/s，低速是1.5mbit/s。其中全速和低速是為兼容usb1.1而設(shè)計(jì)的，因此選購(gòu)usb產(chǎn)品時(shí)不能只聽(tīng)商家宣傳usb2.0,還要搞清楚是高速、全速還是低速設(shè)備。usb總線是一種單向總線，主控制器在pc機(jī)上，usb設(shè)備不能主動(dòng)與pc機(jī)通信。2.4.2.2 ch375芯片簡(jiǎn)介ch375 是一個(gè)usb總線的通用接口芯片，支持usb-host主機(jī)方式7。usb-device/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(jī)/dsp/mcu/mpu等控制器的系統(tǒng)總線上。ch375 的

20、usb 設(shè)備方式與ch372 芯片完全兼容，ch375 包含了ch372 的全部功能。ch375的usb 主機(jī)方式支持常用的usb 全速設(shè)備，外部單片機(jī)可以通過(guò)ch375 按照相應(yīng)的usb 協(xié)議與usb 設(shè)備通訊。ch375 還內(nèi)置了處理mass-storage 海量存儲(chǔ)設(shè)備的專用通訊協(xié)議的固件，外部單片機(jī)可以直接以扇區(qū)為基本單位讀寫常用的usb 存儲(chǔ)設(shè)備（包括usb 硬盤/usb 閃存盤/u 盤）。ch375硬件連接大致框圖。圖2.4 系統(tǒng)總體框圖 fig. 2.4 overall system block diagram引腳圖 圖2.5 引腳圖fig 2.5 pin picture引腳含義

21、表2.2 表2.2 引腳含義表table 2.2 meaning form of the pin 引腳號(hào)引腳名稱類型引腳說(shuō)明28vcc電源正電源輸入端，需要外接0.1uf 電源退耦電容12-23gnd電源公共接地端，需要連接usb 總線的地線9v3電源在3.3v 電源電壓時(shí)連接vcc 輸入外部電源，在5v 電源電壓時(shí)外接容量為0.01uf 退耦電容13xi輸入晶體振蕩的輸入端，需要外接晶體及振蕩電容14xo輸出晶體振蕩的反相輸出端，需要外接晶體及振蕩電容10ud+雙向三態(tài)usb 總線的d+數(shù)據(jù)線，內(nèi)置可控的上拉電阻11ud-雙向三態(tài)usb 總線的d-數(shù)據(jù)線2215d7d0雙向三態(tài)8位雙向數(shù)據(jù)總

22、線，內(nèi)置上拉電阻4rd#輸入讀選通輸入，低電平有效，內(nèi)置上拉電3wr#輸入寫選通輸入，低電平有效，內(nèi)置上拉電阻27cs#輸入片選控制輸入，低電平有效，內(nèi)置上拉電阻1int#輸出在復(fù)位完成后為中斷請(qǐng)求輸出，低電平有效8a0輸入地址線輸入，區(qū)分命令口與數(shù)據(jù)口，內(nèi)置上拉電阻，當(dāng)a0=1 時(shí)可以寫命令，當(dāng)a0=0 時(shí)可以讀寫數(shù)據(jù)24act#輸出在內(nèi)置固件的usb 設(shè)備方式下是usb 設(shè)備配置完成狀態(tài)輸出，低電平有效。對(duì)于ch375a 芯片，在usb 主機(jī)方式下是usb 設(shè)備連接狀態(tài)輸出，低電平有效5txd輸出僅用于usb 主機(jī)方式，設(shè)備方式只支持并口，在復(fù)位期間為輸入引腳，內(nèi)置上拉電阻，如果在復(fù)位期間

23、輸入低電平那么使能并口，否則使能串口，復(fù)位完成后為串行數(shù)據(jù)輸出6rxd輸入串行數(shù)據(jù)輸入，內(nèi)置上拉電阻2rsti輸入外部復(fù)位輸入，高電平有效，內(nèi)置下拉電阻25rst輸出電源上電復(fù)位和外部復(fù)位輸出，高電平有效26rst#輸出電源上電復(fù)位和外部復(fù)位輸出，低電平有效7nc.空腳空腳，必須懸空命令命令是ch375與單片機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)的核心，所有的控制都要通過(guò)命令來(lái)實(shí)現(xiàn)所以了解了ch375的命令就如同在8051中的c51語(yǔ)言，所以這部分很重要。各命令意義如表2.3表2.3 命令含義表table 2.3 order the meaning form代碼命令名稱輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)命令用途06hreset_all（等

24、40ms）執(zhí)行硬件復(fù)位06hcheck_exist任意數(shù)據(jù)按位取反測(cè)試工作狀態(tài)15hset_usb_mode模式代碼（等20us）操作狀態(tài)設(shè)置usb 工作模式22hget_status中斷狀態(tài)獲取中斷狀態(tài)并取消請(qǐng)求02hset_baudrate分頻系數(shù)（等1ms）操作狀態(tài)設(shè)置串口通訊波特率分頻常數(shù)28hrd_usb_data數(shù)據(jù)長(zhǎng)度從當(dāng)前usb 中斷的端點(diǎn)緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)流2bhwr_usb_data7數(shù)據(jù)長(zhǎng)度向usb 主機(jī)端點(diǎn)的輸出緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)流中斷原因如表2.4,2.5所示表2.4 中斷狀態(tài)表table 2.4 interupt form 中斷狀態(tài)字節(jié)名稱中斷狀態(tài)分析說(shuō)明位7位

25、4位3位2位1位0（保留位）當(dāng)前事務(wù)當(dāng)前端點(diǎn)總是000000=out 事務(wù)00=端點(diǎn)010=in 事務(wù)01=端點(diǎn)111=setup 事務(wù)10=端點(diǎn)211=usb 總線復(fù)位 下面是中斷狀態(tài)的分析說(shuō)明。在內(nèi)置固件模式的usb設(shè)備方式下，單片機(jī)只需要處理表中標(biāo)注為灰色的中斷狀態(tài)，ch372 內(nèi)部自動(dòng)處理了其它中斷狀態(tài)表2.5 中斷狀態(tài)表table 2.5 interupt form中斷狀態(tài)值狀態(tài)名稱中斷原因分析說(shuō)明01husb_int_ep1_out輔助端點(diǎn)/端點(diǎn)1 接收到數(shù)據(jù)，out 成功09husb_int_ep1_in中斷端點(diǎn)/端點(diǎn)1 發(fā)送完數(shù)據(jù)，in 成功02husb_int_ep2_out

26、批量端點(diǎn)/端點(diǎn)2 接收到數(shù)據(jù)，out 成功0ahusb_int_ep2_in批量端點(diǎn)/端點(diǎn)2 發(fā)送完數(shù)據(jù)，in 成功05husb_int_usb_suspendusb 總線掛起事件（如果已chk_suspend）06husb_int_wake_up從睡眠中被喚醒事件（如果已enter_sleep）功能說(shuō)明ch375 芯片可以工作于usb-host 主機(jī)方式或者usb 設(shè)備方式。ch375 的usb 設(shè)備方式與ch372 芯片完全兼容， ch375的usb 主機(jī)方式支持并行接口和串行接口。在usb主機(jī)方式下，ch375支持各種常用的usb全速設(shè)備，外部單片機(jī)需要編寫固件程序按照相應(yīng)的usb協(xié)議與

27、usb 設(shè)備通訊。但是對(duì)于usb 存儲(chǔ)設(shè)備，ch375 內(nèi)置了相關(guān)協(xié)議，通常情況下，外部單片機(jī)不需要編寫固件程序，就可以直接通訊。ch375工作在并口，設(shè)備模式下（畢業(yè)設(shè)計(jì)相應(yīng)的主要應(yīng)用就是這類模式，就稍詳細(xì)介紹這部分，而串口模式只工作在主機(jī)模式下不詳細(xì)介紹了）硬件連接ch375芯片占用兩個(gè)地址位，當(dāng)a0 引腳為高電平時(shí)選擇命令端口，可以寫入新的命令，或者讀出中斷標(biāo)志；當(dāng)a0 引腳為低電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)端口，可以讀寫數(shù)據(jù)。下表為并口i/o 操作的真值表（表中x 代表不關(guān)心此位，z 代表ch372 三態(tài)禁止）。表2.6 并口i/o 操作的真值表table 2.6 and i/o once opera

28、ted truth tablecs#wr#rd#a0d7-d0對(duì)ch372 芯片的實(shí)際操作1xxxx/z未選中ch372，不進(jìn)行任何操作011xx/z雖然選中但無(wú)操作，不進(jìn)行任何操作001/x1輸入向ch372 的命令端口寫入命令碼001/x0輸入向ch372 的數(shù)據(jù)端口寫入數(shù)據(jù)0100輸出從ch372 的數(shù)據(jù)端口讀出數(shù)據(jù)0101輸出從ch372b 的命令端口讀取中斷標(biāo)志，位7 等效于int#引腳計(jì)算機(jī)端的界面程序可用visualc+編寫，驅(qū)動(dòng)程序可到是沁恒公司的網(wǎng)站下載，也可以自行開(kāi)發(fā)2.4.2.3 電壓轉(zhuǎn)換部分介紹 電壓轉(zhuǎn)換部分采用了ams1117，通過(guò)配置r1（100），r2（100），

29、r5（10），r6（62）使+vout輸出了3.3v電壓8。如圖2.7 圖2.6ams1117模塊圖fig 2.6 ams1117 module pictureams1117芯片簡(jiǎn)介特性1.5v, 1.8v, 2.5v, 2.85v, 3.3v 和5.0v轉(zhuǎn)換輸出電壓，及可調(diào)輸出電壓版（我們用的是可調(diào)版的）輸出電流800masot-223和to-252封裝模式描述3端點(diǎn)的ams1117系列可調(diào)和標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)壓器可提供800 ma輸出電流并且工作在輸入對(duì)輸出不同相差1 v。 在最大產(chǎn)量設(shè)備的退出電壓被保證最大的1.3 v 電壓。在片上整理調(diào)整基準(zhǔn)電壓以適應(yīng)1%。 可調(diào)電壓原理圖，及求可調(diào)電壓輸出運(yùn)算

30、方法，在實(shí)際情況下我們可以實(shí)際搭配電路。（求可調(diào)電壓方法vout = vref (1+ r2/r1)+iadjr2）圖27 ams1117典型配置圖fig 2.7 ams1117 typical allocation plan2.4.2.4 上位機(jī)功能介紹 設(shè)置4字節(jié)通信命令第1字節(jié)為傳感器端點(diǎn)選擇；第2字節(jié)為命令控制功能，如為99指設(shè)置溫度報(bào)警限值，設(shè)置成功了下位機(jī)回傳上位機(jī)值為99。如果是98指解除報(bào)警設(shè)置。第3，4字節(jié)在第2字節(jié)選擇為99時(shí)做為報(bào)警溫度的下限和上限溫度值。3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)思想 本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分兩部分，下位機(jī)部分和上位機(jī)部分。下位機(jī)部分應(yīng)用的是c51

31、語(yǔ)言。上位機(jī)界面圖形編輯用的是vc+。由于我們?cè)O(shè)計(jì)以單片機(jī)與pc通訊應(yīng)用為主，所以并沒(méi)有開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)程序而直接用從沁恒公司網(wǎng)站下載的usb驅(qū)動(dòng)程序。 單片機(jī)負(fù)責(zé)通過(guò)ch375上傳數(shù)據(jù)，pc界面的vc+程序調(diào)用usb驅(qū)動(dòng)中定義的子函數(shù)，上傳的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在這些子函數(shù)中。這樣最終的上傳數(shù)據(jù)經(jīng)vc+顯示在pc上。3.2 各功能模塊軟件程序設(shè)計(jì)下位機(jī)模塊軟件程序設(shè)計(jì) ds18b20傳感器部分開(kāi) 始ds18b20復(fù)位跳過(guò)rom命令發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令ds18b20復(fù)位跳過(guò)rom命令讀溫度值送入單片機(jī)緩沖區(qū)上位機(jī)是否調(diào)用溫度值？送ch375緩沖區(qū)上傳數(shù)據(jù)ynch375發(fā)送數(shù)據(jù)部分開(kāi)始設(shè)置ch375工作模式2，內(nèi)置固件

32、向ch375發(fā)送數(shù)據(jù)檢測(cè)是否有數(shù)據(jù)發(fā)送pc機(jī)獲取下位機(jī)數(shù)據(jù)，送界面顯示數(shù)據(jù)從ch375取走后，ch375緩沖區(qū)被鎖定ch375向單片機(jī)請(qǐng)求中斷ch375在get-status命令完成后取消中斷請(qǐng)求yych375進(jìn)行復(fù)位n有溫度數(shù)據(jù)發(fā)送？測(cè)試ch375連接成功？結(jié)束ynn中斷入口獲取中斷狀態(tài)發(fā)送數(shù)據(jù)成功執(zhí)行解鎖命令釋放當(dāng)前緩沖區(qū)還有數(shù)據(jù)發(fā)送？退出中斷上位機(jī)模塊軟件程序設(shè)計(jì) ch375在計(jì)算機(jī)端提供了應(yīng)用層接口，應(yīng)用層接口是由ch372動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)dll 提供的面向功能應(yīng)用的api，所有api 在調(diào)用后都有操作狀態(tài)返回10，但不一定有應(yīng)答數(shù)據(jù)。ch375動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)提供的api 包括：設(shè)備管理api、

33、數(shù)據(jù)傳輸api、中斷處理api。我這里先試用了沁恒公司的上位機(jī)測(cè)試軟件。4 系統(tǒng)調(diào)試4.1 硬件電路調(diào)試這里不僅有ch375硬件有關(guān)的調(diào)試情況，還有在設(shè)計(jì)pcb板中的規(guī)則參考，比如抗干擾的方法。我們沒(méi)用到主機(jī)模式，大部分調(diào)試都是面對(duì)該電路的usb設(shè)備模式的pcb設(shè)計(jì)要求。所有平行信號(hào)線之間要盡量留有較大的間隔9，以減少串?dāng)_。如果有兩條相距較近的信號(hào)線，最好在兩線之間走一條接地線，這樣可以起到屏蔽作用。設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸線時(shí)要避免急拐彎，以防傳輸線特性阻抗的突變而產(chǎn)生反射，要盡量設(shè)計(jì)成具有一定尺寸的均勻的圓弧線。對(duì)于雙面板（或六層板中走四層線）電路板兩面的線要互相垂直，以防止互相感應(yīng)產(chǎn)主串?dāng)_。注意在使

34、用偉福仿真器進(jìn)行測(cè)試時(shí)，仿真器電源要與其他電源同時(shí)上電，否則ch375將出現(xiàn)工作不正常。如果我們選擇max810進(jìn)行復(fù)位控制的話，max810應(yīng)選3v多上電復(fù)位型號(hào)。 ams1117頂端起到散熱作用，所以連地就可以了。因?yàn)閡sb 信號(hào)屬于模擬信號(hào)，所在ch372、ch375、ch341等usb 芯片內(nèi)部包含數(shù)字電路和一些模擬電路，另外，usb 芯片中還包含時(shí)鐘振蕩及pll 倍頻電路，以上3 種電路的公共地端在芯片內(nèi)部已經(jīng)連接在一起并連接到芯片外部的gnd 引腳10。如果usb 芯片有時(shí)工作不正常、或者usb 數(shù)據(jù)傳輸隨機(jī)性的失敗、或者抗干擾能力差，那么就應(yīng)該考慮usb 芯片是否穩(wěn)定工作。4.2 各功能模塊軟件調(diào)試用實(shí)驗(yàn)室提供的偉福仿真器，沁恒公司的上位機(jī)測(cè)試軟件和創(chuàng)天中文vc+軟件進(jìn)行調(diào)試。期間我們可以觀查wave6000中的sfr中的各i/o口的變化，watch窗口各