基于CH375S的USB-Host大容量数据采集系统设计与FAT16应用

本文主要探讨了基于USB-Host的大容量数据采集系统的设计，由火龙果软件工程技术中心开发。该设计的核心是利用USB主控制器，如CH375S芯片，作为主控，实现U盘作为数据采集系统的移动存储器。设计遵循了USB Mass-Storage类规范中的BulkOnly和UFI子规范，特别支持FAT16文件系统，使得数据能以文件形式存储并方便与计算机进行交互。 嵌入式系统中集成USB主机功能的需求日益增长，特别是考虑到U盘的便携性和性能优势，如体积小、速度快、抗震动以及通用性强。通过集成USB Host功能，能够直接在数据采集系统中读写U盘，极大地方便了数据的存储和管理。系统设计包括以下关键组件： 1. **USB协议理解**：设计者深入研究了USB大容量存储设备协议，理解了主机驱动程序结构，特别是FAT16文件系统层API，它提供用户访问存储设备的方法。FAT16以其高度兼容性在移动存储设备中广泛应用，其文件系统结构包括MBR区、DBR区、FAT区、FDT区和DATA区。 - MBR区：存储主引导记录和分区表，对于U盘单一分区的情况，MBR区并不适用。 - DBR区：包含操作系统引导记录，位于分区的第一个扇区，负责引导和分区信息。 - FAT区：文件分配表，记录数据簇的使用情况，FAT16表项单元为16位，通常有备份。 - FDT区：文件分配表的备份区域，确保数据的可靠性。 2. **硬件与软件集成**：设计采用CH375S作为USB主/从控制芯片，它能够管理和控制USB设备，包括U盘。配合液晶屏幕和外接键盘，系统能够实现实时数据显示和指定区域内数据查看，无需依赖PC进行操作。 总结来说，这篇论文提供了如何在嵌入式系统中设计一个功能强大的数据采集系统，通过USB-Host技术实现与U盘的无缝连接，并利用FAT16文件系统管理数据，提升了数据采集系统的便携性和效率。这样的设计对于简化数据处理流程，提高工作效率具有显著的价值。