[推荐] PB375 U盘读写模块原理及应用

本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 10:06 编辑

 PB375 U盘读写模块原理及应用

概述：

PB375 U盘读写模块作为一个高性价比的单芯片U盘读写解决方案，是由深圳第五元素科技有限公司(www.chinamcu.com)开发。用于嵌入式系统/单片机读写U 盘、闪盘、闪存盘、USB 移动硬盘、USB 读卡器等。支持文件系统FAT12 和FAT16 及FAT32。文件操作功能：新建文件、删除文件、打开文件、关闭文件、读数据、写数据等。

  采用简单高速的SPI通信接口，让您的单片机系统迅速高效的添加U盘读写功能。

 

功能特点

 用于嵌入式系统/单片机读写U 盘、闪盘、闪存盘、USB 移动硬盘、USB 读卡器等。
 支持符合USB 相关规范基于Bulk-Only 传输协议的各种U 盘/闪存盘/外置硬盘。
 支持文件系统FAT12 和FAT16 及FAT32
 文件操作功能：新建、删除、读写数据，打开关闭文件等。
 SPI接口，支持3.3V电平

 兼容CH375模块的操作命令

 单芯片解决方案，该模块只需要一个主控芯片外加少量的电容电阻便可，相对于51MCU+SL811/CH375的模块，无论模块尺寸还是成本都有着极大的优势。

 模块尺寸：38mm*38mm

 该模块可根据要求进行定制

 成本低，性价比高

 

 

模块内部原理

 
芯片内部集成OTG USB 模块，内建FAT文件系统，通过支持符合USB 相关规范基于Bulk-Only
传输协议的底层操作。将读写U盘一系列复杂操作封装在模块里面，让你面对的都是友好简单的操作命令，为您的开发锦上添花。其内部结构包括USB
OTG模块、运算核、FAT文件系统、Memory及外围SPI接口部分。


与单片机系统的硬件接口

基
本操作步骤是，单片机系统将命令码、后续参数长度（因为各命令码所需要的参数不等长）和参数写给模块，并通知其启动操作，模块执行完成后以中断方式通知单
片机，并返回操作状态和操作结果。因为接口操作看起来比较复杂，所以实际过程可以参考随模块一起提供的几个示例程序，直接用。

模块电接口，采用SPI通信方式，定义如下


硬件接口说明：

CS------SPI协议使能信号

SCK-----SPI时钟信号，上升沿读取数据

SDI-----数据输入

SDO-----数据输出

3.3V----外接3.3V电源（若使用板上1117将内部5V转3.3V,则可以不接）

5V-------USB总线电源，同时模块带有5V转3.3V的稳压芯片1117方便无3.3V系统

GND------地

注：CS  SCK  SDI SDO 都是3.3V电平接口，对于3.3V的低功耗及便携式系统来说，可以直接与系统连接，对于5V系统则只需加一个电平转换芯片即可。

由
于PB375模块内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通信协议的固件以及FAT文件系统，所以嵌入式系统的单片机可以通过PB375将
U盘（USB闪存盘、USB外置硬盘）作为可移动的大容量存储器。数据读写只需要几条指令，而不需要详细了解USB通信协议以及文件系统。从而对于单片机
系统而言，不存在RAM和速度的要求，只需要您有少量的RAM及几条ROM程序就可以完成U盘读写操作。

 

 

 

单片机软件读写介绍

SPI通信数据包结构

操作码 数据长度 数据包
 

返回数据包

状态码 返回数据长度 返回数据
 

 

操作命令如下


以下是常用步骤简述，可以根据实际情况进行调整

初始化

⑴ 初始化单片机与模块之间的接口，设置必要的参数等

⑵ 等待U 盘连接

⑶ CMD_DiskReady，可选步骤，强烈建议执行此步骤

 

顺序读文件

⑴ CMD_FileOpen，打开文件

⑵ 多次CMD_ByteRead，读取数据

⑶ CMD_FileClose，关闭文件

 

读文件的指定位置

⑴ CMD_FileOpen，打开文件

⑵ CMD_ByteLocate，移动文件指针到指定位置

⑶ CMD_ByteRead，读取数据，期间还可以移动文件指针

⑷ CMD_FileClose，关闭文件

 

顺序改写文件（覆盖原数据，超过原文件长度后转变为追加数据）

⑴ CMD_FileOpen，打开文件

⑵ CMD_ByteWrite，写入数据

⑶ CMD_FileClose，关闭文件

 

新建文件

⑴ CMD_FileCreate，新建文件，文件名称为8+3的格式

⑵ CMD_ByteWrite，写入数据

⑶ CMD_FileClose，关闭文件，将自动更新文件长度

 

具体更多操作细节可以查看http://www.chinamcu.com/files/PB375.pdf  或者与第五元素科技技术支持索取代码例程，让你更快完成开发。

 

模块电气参数

 


 

总结

   该模块为单芯片U盘读写模块，成本低，透明的操作命令，兼容CH375模块，在开发过程中无需去考虑FAT文件系统及USB底层协议。采用简单SPI通信接口就能完成开发，并在诸多的便携式仪表设备的数据存储领域有广泛应用，是一个成熟的应用解决方案。

 

引用：

  1. PB375 开发手册  http://www.chinamcu.com/files/PB375.pdf
  联系方式：*** 肖生