来源：国外电子元器件 作者：长顺工程建设监理有限公司 李铁山

     摘要：ch371是一种新型usb通用总线接口芯片。利用该芯片可在不了解任何usb协议或固件程序甚至驱动程序的情况下，轻松地将并口或串口产品升级到usb接口。文中介绍了该接口芯片的主要特点和引脚功能，给出了ch371与其它总线进行接口的几种应用电路，同时给出了ch371与mcs-51单片机的接口程序。 关键词：usb 总线接口芯片 ch371 单片机1 引言 ch371是一种usb总线通用接口芯片。该芯片具有8位数据总线以及读、写、片选控制线和中断输出，可以方便地挂接到单片机、dsp、mcu等控制器的系统总线上；在计算机系统中，通过ch371的配套软件可提供简洁易用的操作接口，从而使其与本地端的单片机通讯就如同读写硬盘中的文件一样简单。由于ch371屏蔽了usb通讯中的所有协议，因而可在计算机应用层与本地端控制器之间提供端对端的连接。在不需要了解任何usb协议或者固件程序甚于驱动程序的情况下，就可轻松地将并口、串口产品升级到usb接口。 ch371的主要特点如下：●屏蔽了usb协议，可在计算机应用层与本地端之间实现端对端的连接。●具有单向数据流和请求加应答两种通讯模式，并支持伪中断。●可自动完成usb配置过程，完全不需要本地端控制器作任何处理。●采用标准的usb1.1接口，即插即用，d+引脚内置上接电阻。●内置4个端点，支持usb的控制传输、批量传输、中断传输。●带有通用windows驱动程序，可提供设备级接口和应用层接口。●具有通用本地8位数据总线，可用4线控制读选通、写选通、片选输入和中断输出。●占用16个地址，可选择直接地址方式或者复用地址方式。●内置输入输出缓冲区，能以中断方式通知本地端控制器传输数据。●内置i2c主接口，因而应用层可以直接读写外挂的i2c从设备。●在主控方式下可以提供16根据输入信号线或12根独立控制的输出信号线。●内置上电复位电路，可提供高电平有效复位输出和低电平有效复位输出。●内含可选的看门狗电路watch-dog，能为本地端控制器提供监控。●具有dip28、sop28、dip24、chip等多种封装形式。2 引脚功能 ch371的引脚排列如图1所示，表1所列是其引脚功能。表1 ch371的引脚功能3 应用3.1 与usb总线的连接 图2是ch371与usb总线的接口连接电路，ch371芯片可以直接使用usb总线的5v电源。电容c3和c4用于电源退耦；将电阻r1和r2串接在ch371与usb总线之间可进行阻抗匹配；晶振x1、电容c1和c2用于ch371芯片的时钟振荡电路。ch371芯片的scl和sda信号线可以直接连接i2c接口的从设备，如连接24cox器件以用来存储系统断电后不能丢失的重要数据，也可以存储身份识别数据、记费数据等，由于24cox中的数据只有计算机应用层才能够存取。3.2 与单片机的接口电路 ch371芯片具有通用的被动并行接口，可以直接连接多种单片机、dsp和mcu。图3所示是ch371与mcs-51系列单片机的接口电路，ch371可通过d7～d0、rd、wr、cs、ale直接挂接到at89c51的系统总线上。连接ale而不连接a3～a0则采用复用地址方式，连接a3～a0而不连接ale则采用直接地址方式。当采用复用地址方式时，ch371的a3～a0脚空闲，此时可以参考主控方式将a3～a0用于led驱动或状态输入等；当采用直接地址方式时，应该将ch371芯片的ale引脚悬空或者接高电平，然后通过a3～a0直接输入地址。该电路中，ch371可向at89c51提供上电复位信号rst。ch371的中断输出int连接到u2的外部中断into，反相器u5用于简单的地址译码，sram器件62256的地址为8000h-ffffh，ch371的地址为0000h-7fffh（实际只需要16个地址）。 3.3 主控方式应用 图4是ch371在主控方式下的应用电路。该电路实际是基于ch371的主控方式设计的8通道数据采集器。可以看出：包括ch371在内，该电路只用到了三个集成电路，并且不需要任何单片机、dsp、mcu等控制器。ch371芯片的双向引脚a3～a0应该设置为输出，其中a3用于以低电平启动模数转换，a2～a0用于选择采集通道，双向引脚d7～d0应该设置为输入，用于输入采集到的结果，cs、ale用于输入采集状态。实际电路应该采用精确的参考电压，并添加辅助电路（如电源退耦电容等）。另外，也可以用自带多通道选择器的模数转换芯片来代替u6和u7，如8通道ad芯片max158等。3.4 与单片机的接口程序下面是u2（mcs-51单片机）与u1（ch371）的接口参考程序：；* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *；需要主程序定义的参数；ch371_page equ 00h；ch371所在的页面地址，地址译码后自动片选；ch371_system equ 02h；ch371系统功能设定寄存器的地址偏移；ch371_config equ 02h；ch371设备配置信息寄存器的地址偏移；ch371_int_set equ 06h；ch371中断