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1、基于 USB接口的单片机与 PC机通信摘 要：安装USB设备不需要用户自己设置硬件与软件的选项，USB 接口的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，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2311外部固件模式，可以根据需要任意选择工作模式。关键词：单片机；CH375；USB；协议The Design of the communication between MCU and PC which is base
2、d on USB interfaceAbstract: USB device does not require users to install their own set of hardware and software options, and computer transmission speed faster than the traditional serial and parallel port , so USB devices have been widely used. Because of the complexity of the agreement, in the sys
3、tem of USB host function realization example is not a lot. Therefore this article does not starting with the complex USB agreement, but chose the USB interface chip CH375 which produced by Nanjing Qin Heng company, their model has a built-in firmware and firmware programmable of 2311 external model,
4、 we can choose the mode of operation with a need for arbitrary.Key words: Single Chip Microcontroller;CH375;USB;Agreement目 录1 前 言 .11.1 题目的来源与开发意义 .11.2 系统功能概述 .12 系统硬件设计 .22.1 方案论证 .22.2 系统硬件总体设计概述 .22.3 系统功能概述 .32.4 系统各模块的设计 .42.4.1 单片机控制系统 .42.4.2 USB 接口模块 .63 系统软件设计 .113.1 系统软件总体设计思想 .113.2 各功能模
5、块软件程序设计 .114 系统调试 .164.1 硬件电路调试 .164.2 各功能模块软件调试 .165 结论 .18参考文献 .19致 谢 .201 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。电子应用中数据传输占了很大一部分。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单片机与 PC
6、机之间的数据传输。 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。使用 10 位的 AD 串行 AD 芯片 TLC1549 进行电压采集，使用电位器来模拟传感器。本次设计主要利用 STC89C52RC 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。上位机采用的是 VC+在 Visual Studio 2010 上编写的一个简单的控制台程序，USB 驱动采用了沁恒公司的通用 CH375 驱动软件。通过键盘给上位机（PC ）输入不同的命令可以
7、控制下位机(单片机)的三个不同颜色的 LED。同时单片机向 PC 发送采集到的电压值。这里支持计算机热插拔，挟带方便，设备占用空间小，低功耗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 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
8、，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。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。而单片机更可以选择STC系列的51单片机，这种单片机可以通过串口在线编程，方便开发。由此可见方案二更有效。2.2 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宏晶生产的 STC 系列的 51 单片机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
