FPGA實戰演練邏輯篇29：CH376之USB電路設計

發布時間：2015-5-24 19:57 發布者：rousong1989

CH376之USB電路設計

本文節選自特權同學的圖書《FPGA設計實戰演練（邏輯篇）》

配套例程下載鏈接：http://pan.baidu.com/s/1pJ5bCtt

CH376S是文件管理控制芯片，用于單片機/DSP/MCU/MPU系統讀寫U盤或者SD卡中的文件。CH376S支持USB設備方式和USB 主機方式，并且內置了USB通訊協議的基本固件，內置了處理海量存儲設備的專用通訊協議的固件，內置了SD卡的通訊接口固件，內置了FAT12、FAT16和FAT32文件系統的管理固件，支持常用的USB存儲設備（包括U 盤/USB硬盤/USB閃存盤/USB讀卡器）和SD卡（包括標準容量SD卡和高容量HC-SD卡以及協議兼容的MMC卡和TF卡）。（特權同學，版權所有）

FPGA與CH376S之間通過一組并口總線進行通信。如圖3.65所示，FPGA處于主機（注意這里所說的主機和從機只是針對并口通信而言，不是指USB的主機和從機）地位，它通過片選信號CS#、寫選通信號WR#、讀選通信號RD#、指令\數據信號A0和數據總線DATA[7:0]對CH376S的數據或控制寄存器進行讀寫。CH376S處于從機地位，當它需要返回數據時，則通過中斷信號INT#向FPGA發出請求，然后FPGA根據當前發送過的指令狀態執行相應的讀取或寫入操作。（特權同學，版權所有）

圖3.65 FPGA與CH376S互聯

圖3.66 CH376S接口電路

圖3.67 SD卡接口電路

表3.7 CH376S引腳定義

引腳號	引腳名稱	類型	說明
28	VCC	電源	正電源輸入端，需要外接0.1uF退偶電容。
12	GND	電源	公共接地端，需要連接USB總線的地線。
9	V3	電源	3.3V電源時，連接VCC輸入外部電源；5V電源時，外接0.01uF退偶電容。
13	X1	輸入	晶體振蕩的輸入端，需要外接12MHz晶體。
14	X0	輸入	晶體振蕩的反向輸入端，需要外接12MHz晶體。
10	UD+	USB信號	USB總線的U+數據。
11	UD-	USB信號	USB總線的U-數據。
23	SD_CS	開漏輸出	SD卡SPI接口的片選輸出，低電平有效，內置上拉電阻。
26	SD_CK	輸出	SD卡SPI接口的串行時鐘輸出。
7	SD_DI	輸入	SD卡SPI接口的串行輸入數據，內置上拉電阻。
25	SD_DO	輸出	復用引腳；SD卡SPI接口的串行數據輸出。
25	RST	輸出	復用引腳；在進入SD卡模式之前是電源上電復位和外部復位輸出，高電平有效。
22~15	D0~D7	雙向三態	并口的8位雙向數據總線，內置上拉電阻。
18	SCS	輸入	SPI接口的片選輸入，低電平有效，內置上拉電阻。
20	SCK	輸入	SPI接口的串行時鐘輸入，內置上拉電阻。
21	SDI	輸入	SPI接口的串行數據輸入，內置上拉電阻。
22	SDO	三態輸出	SPI接口的串行數據輸出。
19	BZ	輸出	SPI接口的忙狀態輸出，高電平有效。
8	A0	輸入	并口的地址輸入，區分命令和數據；內置上拉電阻，當A0=1時可以而寫命令或讀狀態，當A0=0時可以讀寫數據。
27	PCS#	輸入	并口的片選輸入，低電平有效，內置上拉電阻。
4	RD#	輸入	并口的讀選通輸入，低電平有效，內置上拉電阻。
3	WR#	輸入	并口的寫選通輸入，低電平有效，內置上拉電阻。
5	TXD	輸入 /輸出	在芯片內部復位期間為接口配置輸入，內置上拉電阻；在芯片復位完成后為異步串口的串行數據輸出。
6	RXD	輸入	異步串口的串行數據輸入，內置上拉電阻。
1	INT#	輸出	中斷請求輸出，低電平有效，內置上拉電阻。
24	ACT#	開漏輸出	狀態輸出，低電平有效，內置上拉電阻。在USB主機方式下是USB設備正在連接狀態輸出；在SD卡主機方式下是SD卡SPI通訊成功狀態輸出；在內置固件的USB設備方式下是USB設備配置完成狀態輸出。
2	RSTI	輸入	外部復位輸出，高電平有效，內置下拉電阻。

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