CH376
手册（一）
１
U
盘和
SD
卡文件管理控制芯片
CH376
手册
版本：1A
http://wch.cn
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½了
USB
通讯协议的基本固件，内½了处理
大容量存储
海量存储设备的专用通讯协议的固件，内½了
SD
卡的通讯接口固件，内½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 ½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½一种通讯接口控制
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。
D0-D7
A0
RD ＃
WR ＃
PCS ＃
并行总线
SCS
SCK
MOSI = > SDI
MISO < = SDO
SPI
总线
TXD = > RXD
RXD < = TXD
串口
UART
INT ＃
8
½
被动
并口
USB - PhyI / O
USB设备
USB -HOST
文件系统
管理固件
SPI
设备
接口
USB
固件
只读存储器
内存
SD
卡以及
协议兼容卡
例如：
MMC
卡
迷你SD
卡
TF
卡
D+
D-
USB
总线
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
本地端
控制器
单片机
DSP
MCU
MPU
等
高速
MCU
异步
串口
SD
卡接口
SPI主机
CH376
芯片
SDCS
SDCK
SDDO
SDDI
SPI
接口
2、特点
支持
1.5Mbps
½速和
12Mbps
全速
USB
通讯，兼容
USB V2.0，外围元器件只需要晶½和电容。
支持
USB -HOST
主机接口和
USB设备
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½
USB
控制传输的协议处理器，简化常用的控制传输。
内½固件处理海量存储设备的专用通讯协议，支持
仅批量
传输协议和
SCSI ， UFI ， RBC
或
等效½令集的
USB
存储设备（包括
U
盘/ USB硬盘/ USB闪存盘/ USB读卡器）
。
●
内½
FAT16
和
FAT32
以及
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½：打开、新建或删除文件、枚举和搜索文件、创建子目½、支持长文件名。
● 提供文件读写功½：以字节为最小单½或者以扇区为单½对多级子目½下的文件进行读写。
●
●
●
●
●
●
●
CH376
手册（一）
●
●
●
●
●
●
●
２
提供磁盘管理功½：初始化磁盘、查询物理容量、查询剩½空间、物理扇区读写。
提供
2MB
速度的
8
½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
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½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
符合RoHS ，提供SOP28
到
DIP28
的½换板，SOP28
封装的
引脚基本兼容
CH375
芯片。
3、封装
封装½式
SOP-28
SSOP-20
塑½½度
7.62mm
5.30mm
300mil
209mil
引脚间距
1.27mm
0.65mm
50mil
25mil
封装说明
标准的
28
脚贴片
超小型
20
脚贴片
订货型号
CH376S
CH376T
4、引脚
CH376S
引脚号
28
12
9
13
14
10
11
23
26
7
25
25
22½15
18
20
21
CH376T
引脚号
20
10
7
11
12
8
9
17
19
6
18
18
无
13
14
15
引脚
名称
VCC
GND
V3
类型
电源
电源
电源
引脚说明
正电源输入端，需要外接
0.1uF
电源退耦电容
公共接地端，需要连接
USB
总线的地线
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
晶½振荡的输入端，需要外接
12MHz
晶½
晶½振荡的反相输出端，需要外接
12MHz
晶½
USB
总线的
D+数据线
USB
总线的
D-数据线
SD
卡
SPI
接口的片选输出，½电平有效，内½上拉电阻
SD
卡
SPI
接口的串行时钟输出
SD
卡
SPI
接口的串行数据输入，内½上拉电阻
SD
卡
SPI
接口的串行数据输出
在进入
SD
卡模式之前是
电源上电复½和外部复½输出，高电平有效
并口的
8
½双向数据总线，内½上拉电阻
SPI
接口的片选输入，½电平有效，内½上拉电阻
SPI
接口的串行时钟输入，内½上拉电阻
SPI
接口的串行数据输入，内½上拉电阻
XI
输入
XO
输出
UD + USB
信号
UD- USB
信号
SD_CS
开漏输出
SD_CK
输出
SD_DI
输入
SD_DO
输出
RST
输出
D7½D0
双向三态
SCS
输入
SCK
输入
SDI
输入
CH376
手册（一）
22
19
8
27
4
3
无
5
6
1
24
2
16
无
无
无
无
无
3
4
5
1
无
2
SDO
BZ
A0
PCS ＃
RD ＃
WR ＃
SPI ＃
TXD
RXD
INT ＃
ACT ＃
RSTI
三态输出
输出
３
SPI
接口的串行数据输出
SPI
接口的忙状态输出，高电平有效
并口的地址输入，区分½令口与数据口，内½上拉电阻，
输入
½
A0=1
时可以写½令或读状态，½
A0=0
时可以读写数据
输入
并口的片选控制输入，½电平有效，内½上拉电阻
输入
并口的读选通输入，½电平有效，内½上拉电阻
输入
并口的写选通输入，½电平有效，内½上拉电阻
输入
在芯片内部复½期间为接口配½输入，内½上拉电阻
输入
在芯片内部复½期间为接口配½输入，内½上拉电阻，
输出
在芯片复½完成后为异步串口的串行数据输出
输入
异步串口的串行数据输入，内½上拉电阻
输出
中断请求输出，½电平有效，内½上拉电阻
状态输出，½电平有效，内½上拉电阻。
在
USB
主机方式下是
USB
设备正在连接状态输出；
开漏输出
在
SD
卡主机方式下是
SD
卡
SPI
通讯成功状态输出；
在内½固件的
USB
设备方式下是
USB
设备配½完成状态输出
输入
外部复½输入，高电平有效，内½下拉电阻
5、½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。
½字节在前（Little-Endian）的双字数据（共
32
½）指：先是最½字节（½
7½½ 0）
，接着是
较½字节（½
15½½ 8）
，然后是较高字节（½
23½½ 16）
，最后是最高字节（½
31½½ 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
？ USB
外½硬盘、USB
适配板， USB线，串口线
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½令，用于
U
盘和
SD
卡。关于一些不太常用的辅助½
令和执行
USB
基本事务及控制传输的½令请参考手册（二）CH376DS2.PDF。
CH376
芯片包含了
CH372
芯片的全部功½，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
手册
CH372DS1.PDF。
½令名称
CMD
输入数据
输出数据
½令用途
代码
01H
02H
03H
05H
06H
0BH
0CH
15H
22H
27H
GET_IC_VER
SET_BAUDRATE
ENTER_SLEEP
RESET_ALL
CHECK_EXIST
SET_SDO_INT
GET_FILE_SIZE
SET_USB_MODE
GET_STATUS
RD_USB_DATA0
分频系数
分频常数
版本号
（等
1mS）
操½状态
（等
35mS）
按½取反
获取芯片及固件版本
设½串口通讯波特率
进入½功耗睡眠挂起状态
执行硬件复½
测试通讯接口和工½状态
设½
SPI
的
SDO
引脚的中断方式
文件长度(4)
（等
10uS）
操½状态
中断状态
数据长度
数据流(n)
获取½前文件长度
设½
USB
工½模式
获取中断状态并取消中断请求
从½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
任意数据
数据
16H
中断方式
数据
68H
模式代码
CH376
手册（一）
2CH
2DH
WR_HOST_DATA
WR_REQ_DATA
数据长度
数据流(n)
４
向
USB
主机端点的发送缓冲区
写入数据块
数据长度
向内部指定缓冲区
写入请求的数据块
向内部缓冲区指定偏移地址
写入数据块
设½将要操½的文件的文件名
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
检查磁盘是否连接
初始化磁盘并测试磁盘是否就绪
打开文件或目½，枚举文件和目½
继续枚举文件和目½
新建文件
删除文件
关闭½前已经打开的件或目½
读取文件的目½信息
保存文件的目½信息
以字节为单½移动½前文件指针
以字节为单½从½前½½读取数据块
继续字节读
以字节为单½向½前½½写入数据块
继续字节写
查询磁盘物理容量
查询磁盘空间信息
新建目½并打开或打开已存在的目½
以扇区为单½移动½前文件指针
以扇区为单½从½前½½读取数据块
以扇区为单½在½前½½写入数据块
对
USB
存储器执行
BO
传输协议的½令
从
USB
存储器读物理扇区
继续
USB
存储器的物理扇区读操½
向
USB
存储器写物理扇区
继续
USB
存储器的物理扇区写操½
状态说明
操½成功
操½失败
数据流(n)
偏移地址
数据长度
数据流(n)
字符串(n)
2EH
2FH
30H
31H
32H
33H
34H
35H
36H
37H
38H
39H
3AH
3BH
3CH
3DH
3EH
3FH
40H
4AH
4BH
4CH
50H
54H
55H
56H
57H
WR_OFS_DATA
SET_FILE_NAME
DISK_CONNECT
DISK_MOUNT
FILE_OPEN
FILE_ENUM_GO
FILE_CREATE
FILE_ERASE
FILE_CLOSE
DIR_INFO_READ
DIR_INFO_SAVE
BYTE_LOCATE
BYTE_READ
BYTE_RD_GO
BYTE_WRITE
BYTE_WR_GO
DISK_CAPACITY
DISK_QUERY
DIR_CREATE
SEC_LOCATE
Sec_Read
Sec_Write
DISK_BOC_CMD
DISK_READ
DISK_RD_GO
DISK_WRITE
DISK_WR_GO
是否允许更新
目½索引号
偏移字节数(4)
请求字节数(2)
请求字节数(2)
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
偏移扇区数(4)
请求扇区数
请求扇区数
LBA
扇区地址(4)
扇区数
LBA
扇区地址(4)
扇区数
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
产生中断
如果½令的输出数据是操½状态，参考下表。
状态代码
状态名称
51H
CMD_RET_SUCCESS
5FH
CMD_RET_ABORT
表中标为“产生中断”的½令通常需要时间去执行操½。CH376 在½令执行完成后向单片机请求
中断，单片机可以读取中断状态½为该½令的操½状态。如果中断状态是
USB_INT_SUCCESS ，那么说
明操½成功，有些½令具有返回数据（参考
CH376INC.H
文件中的
CH376_CMD_DATA
结构）
，可以通过
CMD_RD_USB_DATA0
½令读取返回数据。
CH376
手册（一）
５
5.1 。 CMD_GET_IC_VER
该½令用于获取芯片及固件版本。返回的一个字节数据是版本号，其½
7
为
0，½ 6
为
1，½ 5½
½
0
为版本号。如果返回值为
41H，去掉½ 7
和½
6，版本号为 01H。
5.2 。 CMD_SET_BAUDRATE
该½令用于设½
CH376
的串口通讯波特率。在
CH376
工½于串口通讯方式时，复½后默认的通讯
波特率由
BZ/D4，SCK/D5，SDI/D6
三个引脚的电平组合设定（参考本手册第
6.4
节）
，这些引脚½悬
空时默认是
9600bps。如果单片机支持较高的通讯速度，可以通过该½令动态调整串口通讯波特率。
该½令需要输入两个数据，分别是波特率分频系数和分频常数，下表是与波特率的对应关系。
分频系数
02H
02H
03H
03H
03H
07H
03H
03H
03H
02H
03H
分频常数
B2H
D9H
98H
CCH
F3H
F3H
C4H
FAH
在FEh
常数
常数
串口通讯波特率（ BPS ）
9600
19200
57600
115200
460800
921600
100000
1000000
3000000
计算公式：
750000/(256-常数)
计算公式：6000000/(256-常数)
误差
0.16％
0.16％
0.16％
0.16％
0.16％
0.16％
0％
0％
0％
通常情况下，设½串口通讯波特率在
1mS
时间之内完成，完成后
CH376
以新设定的通讯波特率输
出操½状态，所以单片机应该在发出½令后及时调整自身的通讯波特率。
5.3 。 CMD_ENTER_SLEEP
该½令½
CH376
芯片进入½功耗睡眠挂起状态。进入½功耗状态后，CH376 芯片的时钟停振，从
而节约电½，直到检测到以下两种情况之一才退出½功耗状态：一是检测到
USB
总线有信号（例如
USB
主机启动传输或者
USB
设备插拔事件）
；二是单片机向
CH376
芯片写入新的½令（没有输入数据
的½令，例如
CMD_GET_IC_VER
或
CMD_ABORT_NAK
½令）
。对于
SPI
通讯接口方式， SCS片选有效也将
导致
CH376
退出½功耗状态，
所以单片机在发出
CMD_ENTER_SLEEP
½令后，
应该立即½
SCS
片选无效。
通常情况下，CH376 芯片从½功耗状态退出并恢复到正常工½状态需要几毫秒的唤醒时间，½完
全恢复到正常工½状态后，CH376
将产生
USB_INT_WAKE_UP事件
事件中断。
5.4 。 CMD_RESET_ALL
该½令½
CH376
执行硬件复½。通常情况下，硬件复½在
35mS
时间之内完成。对于并口通讯方
式，硬件复½通常在
1mS
时间之内完成。
5.5 。 CMD_CHECK_EXIST
该½令用于测试通讯接口和工½状态，以检查
CH376
是否正常工½。该½令需要输入
1
个数据，
可以是任意数据，如果
CH376
正常工½，那么
CH376
的输出数据是输入数据的按½取反。例如输入
数据是
57H，则输出数据是 A8H。另外，对于并口通讯方式的 CH376，在其复½后未收到任½½令之
前，从其并口通常可以读出数据
00H。
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