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1、CH376 手册（一） U 盘和 SD 卡文件管理控制芯片 CH376 手册 版本：1A http:/ 1、概述 CH376 是文件管理控制芯片，用于单片机系统读写 U 盘或者 SD 卡中的文件。 CH376 支持 USB 设备方式和 USB 主机方式，并且内置了 USB 通讯协议的基本固件，内置了处理 Mass-Storage 海量存储设备的专用通讯协议的固件，内置了 SD 卡的通讯接口固件，内置了 FAT16 和 FAT32 以及 FAT12 文件系统的管理固件，支持常用的 USB 存储设备（包括 U 盘/USB 硬盘/USB 闪存盘 /USB 读卡器）和 SD 卡（包括标准容量 SD 卡
2、和高容量 HC-SD 卡以及协议兼容的 MMC 卡和 TF 卡） 。 CH376 支持三种通讯接口：8 位并口、SPI 接口或者异步串口，单片机/DSP/MCU/MPU 等控制器可 以通过上述任何一种通讯接口控制 CH376 芯片，存取 U 盘或者 SD 卡中的文件或者与计算机通讯。 CH376 的 USB 设备方式与 CH372 芯片完全兼容，CH376 的 USB 主机方式与 CH375 芯片基本兼容。 下图为 CH376 的应用框图。 2、特点 支持 1.5Mbps 低速和 12Mbps 全速 USB 通讯，兼容 USB V2.0，外围元器件只需要晶体和电容。 支持 USB-HOST 主
3、机接口和 USB-DEVICE 设备接口，支持动态切换主机方式与设备方式。 支持 USB 设备的控制传输、批量传输、中断传输。 自动检测 USB 设备的连接和断开，提供设备连接和断开的事件通知。 提供 6MHz 的 SPI 主机接口，支持 SD 卡以及与其协议兼容的 MMC 卡和 TF 卡等。 内置 USB 控制传输的协议处理器，简化常用的控制传输。 内置固件处理海量存储设备的专用通讯协议，支持 Bulk-Only 传输协议和 SCSI、UFI、RBC 或 等效命令集的 USB 存储设备（包括 U 盘/USB 硬盘/USB 闪存盘/USB 读卡器） 。 内置 FAT16 和 FAT32 以及
4、FAT12 文件系统的管理固件，支持容量高达 32GB 的 U 盘和 SD 卡。 提供文件管理功能：打开、新建或删除文件、枚举和搜索文件、创建子目录、支持长文件名。 提供文件读写功能：以字节为最小单位或者以扇区为单位对多级子目录下的文件进行读写。 INT# CH376 芯片 本地端 控制器 单片机 DSP MCU MPU 等 计算机或 USB 设备 例如： USB 闪存盘 U 盘/读卡器 USB 打印机 USB 键盘 USB 鼠标 D0-D7 A0 RD# WR# PCS# 并行总线 8 位 被动 并口 SPI 设备 接口 异步 串口 SCS SCK MOSI = SDI MISO RXD R
5、XD = TXD 串口 UART D+ D- USB 总线 USB-Device SD 卡接口 SPI Host 高速 MCU ROM RAM USB 固件 文件系统 管理固件 USB-Host USB-PhyI/O SDCS SDCK SDDO SDDI SPI 接口 SD 卡以及 协议兼容卡 例如： MMC 卡 Mini-SD 卡 TF 卡 CH376 手册（一） 提供磁盘管理功能：初始化磁盘、查询物理容量、查询剩余空间、物理扇区读写。 提供 2MB 速度的 8 位被动并行接口，支持连接到单片机的并行数据总线。 提供 2MB/24MHz 速度的 SPI 设备接口，支持连接到单片机的 SPI
6、 串行总线。 提供最高 3Mbps 速度的异步串口，支持连接到单片机的串行口，支持通讯波特率动态调整。 支持 5V 电源电压和 3.3V 电源电压以及 3V 电源电压，支持低功耗模式。 USB 设备方式完全兼容 CH372 芯片；USB 主机方式基本兼容 CH375 芯片。 提供 SOP-28 和 SSOP20 无铅封装，兼容 RoHS，提供 SOP28 到 DIP28 的转换板，SOP28 封装的 引脚基本兼容 CH375 芯片。 3、封装 封装形式 塑体宽度 引脚间距 封装说明 订货型号 SOP-28 7.62mm 300mil 1.27mm 50mil 标准的 28 脚贴片 CH376S
7、 SSOP-20 5.30mm 209mil 0.65mm 25mil 超小型 20 脚贴片 CH376T 4、引脚 CH376S 引脚号 CH376T 引脚号 引脚 名称 类型 引脚说明 28 20 VCC 电源 正电源输入端，需要外接 0.1uF 电源退耦电容 12 10 GND 电源 公共接地端，需要连接 USB 总线的地线 9 7 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 11 XI 输入 晶体振荡的输入端，需要外接 12MHz 晶体 14 12 XO 输出 晶体振荡的反相输出端，需要外接 12MHz
8、 晶体 10 8 UD+ USB 信号 USB 总线的 D+数据线 11 9 UD- USB 信号 USB 总线的 D-数据线 23 17 SD_CS 开漏输出 SD 卡 SPI 接口的片选输出，低电平有效，内置上拉电阻 26 19 SD_CK 输出 SD 卡 SPI 接口的串行时钟输出 7 6 SD_DI 输入 SD 卡 SPI 接口的串行数据输入，内置上拉电阻 25 18 SD_DO 输出 SD 卡 SPI 接口的串行数据输出 25 18 RST 输出 在进入 SD 卡模式之前是 电源上电复位和外部复位输出，高电平有效 2215 无 D7D0 双向三态 并口的 8 位双向数据总线，内置上拉
9、电阻 18 13 SCS 输入 SPI 接口的片选输入，低电平有效，内置上拉电阻 20 14 SCK 输入 SPI 接口的串行时钟输入，内置上拉电阻 21 15 SDI 输入 SPI 接口的串行数据输入，内置上拉电阻 CH376 手册（一） 22 16 SDO 三态输出 SPI 接口的串行数据输出 19 无 BZ 输出 SPI 接口的忙状态输出，高电平有效 8 无 A0 输入 并口的地址输入，区分命令口与数据口，内置上拉电阻， 当 A0=1 时可以写命令或读状态，当 A0=0 时可以读写数据 27 无 PCS# 输入 并口的片选控制输入，低电平有效，内置上拉电阻 4 无 RD# 输入 并口的读
10、选通输入，低电平有效，内置上拉电阻 3 无 WR# 输入 并口的写选通输入，低电平有效，内置上拉电阻 无 3 SPI# 输入 在芯片内部复位期间为接口配置输入，内置上拉电阻 5 4 TXD 输入 输出 在芯片内部复位期间为接口配置输入，内置上拉电阻， 在芯片复位完成后为异步串口的串行数据输出 6 5 RXD 输入 异步串口的串行数据输入，内置上拉电阻 1 1 INT# 输出 中断请求输出，低电平有效，内置上拉电阻 24 无 ACT# 开漏输出 状态输出，低电平有效，内置上拉电阻。 在 USB 主机方式下是 USB 设备正在连接状态输出； 在 SD 卡主机方式下是 SD 卡 SPI 通讯成功状态
11、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 2 2 RSTI 输入 外部复位输入，高电平有效，内置下拉电阻 5、命令 本手册中的数据，后缀 B 为二进制数，后缀 H 为十六进制数，否则为十进制数。 低字节在前（Little-Endian）的双字数据（共 32 位）指：先是最低字节（位 7位 0） ，接着是 较低字节（位 15位 8） ，然后是较高字节（位 23位 16） ，最后是最高字节（位 31位 24） 。 数据流是指由若干连续字节组成的数据块，数据块的总长度最小为 0，最大为 255。 下表输入数据和输出数据的括号中的数字为参数的字节数，没有括号则默认为一个
12、字节。 本手册中所指的单片机基本适用于 DSP 或者 MCU/MPU/SCM 等。 本手册中所指的 U 盘包括 U 盘、USB 外置硬盘、USB 闪存盘、USB 读卡器等。 本手册中所指的 SD 卡包括 SD 卡、MMC 卡、HC-SD 卡（高容量 SD 卡） 、TF 卡等。 本手册主要提供了常用的文件管理控制类命令，用于 U 盘和 SD 卡。关于一些不太常用的辅助命 令和执行 USB 基本事务及控制传输的命令请参考手册（二）CH376DS2.PDF。 CH376 芯片包含了 CH372 芯片的全部功能，本手册中没有提供 CH376 在 USB 设备方式下的说明， 相关资料可以参考 CH372
13、 手册 CH372DS1.PDF。 代码 命令名称 CMD_ 输入数据 输出数据 命令用途 01H GET_IC_VER 版本号 获取芯片及固件版本 分频系数 02H SET_BAUDRATE 分频常数 （等 1mS） 操作状态 设置串口通讯波特率 03H ENTER_SLEEP 进入低功耗睡眠挂起状态 05H RESET_ALL （等 35mS） 执行硬件复位 06H CHECK_EXIST 任意数据 按位取反 测试通讯接口和工作状态 数据 16H 0BH SET_SDO_INT 中断方式 设置 SPI 的 SDO 引脚的中断方式 0CH GET_FILE_SIZE 数据 68H 文件长度(
14、4) 获取当前文件长度 15H SET_USB_MODE 模式代码 （等 10uS） 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中断请求 数据长度 27H RD_USB_DATA0 数据流(n) 从当前 USB 中断的端点缓冲区或者 主机端点的接收缓冲区读取数据块 CH376 手册（一） 数据长度 2CH WR_HOST_DATA 数据流(n) 向 USB 主机端点的发送缓冲区 写入数据块 数据长度 2DH WR_REQ_DATA 数据流(n) 向内部指定缓冲区 写入请求的数据块 偏移地址 数据长度 2EH WR_OFS_DATA 数据流(n)
15、 向内部缓冲区指定偏移地址 写入数据块 2FH SET_FILE_NAME 字符串(n) 设置将要操作的文件的文件名 30H DISK_CONNECT 产生中断 检查磁盘是否连接 31H DISK_MOUNT 产生中断 初始化磁盘并测试磁盘是否就绪 32H FILE_OPEN 产生中断 打开文件或目录，枚举文件和目录 33H FILE_ENUM_GO 产生中断 继续枚举文件和目录 34H FILE_CREATE 产生中断 新建文件 35H FILE_ERASE 产生中断 删除文件 36H FILE_CLOSE 是否允许更新 产生中断 关闭当前已经打开的文件或目录 37H DIR_INFO_RE
16、AD 目录索引号 产生中断 读取文件的目录信息 38H DIR_INFO_SAVE 产生中断 保存文件的目录信息 39H BYTE_LOCATE 偏移字节数(4) 产生中断 以字节为单位移动当前文件指针 3AH BYTE_READ 请求字节数(2) 产生中断 以字节为单位从当前位置读取数据块 3BH BYTE_RD_GO 产生中断 继续字节读 3CH BYTE_WRITE 请求字节数(2) 产生中断 以字节为单位向当前位置写入数据块 3DH BYTE_WR_GO 产生中断 继续字节写 3EH DISK_CAPACITY 产生中断 查询磁盘物理容量 3FH DISK_QUERY 产生中断 查询磁盘空间信息 40H DIR_CREATE 产生中断 新建目录并打开或打开已存在的目录 4AH SEC_LOCATE 偏移扇区数(4) 产生中断 以扇区为单位移动当前文件指针 4BH SEC_READ 请求扇区数 产生中断 以扇区为单位从当前位置读取数据块 4CH SEC_
