基于ATmega128和CH374的嵌入式USB接口设计

"嵌入式系统/ARM技术中的基于ATmega128和CH374的USB接口设计" 本文主要探讨了如何在嵌入式系统中，尤其是基于ARM技术的微控制器（MCU）上设计一个USB接口，以实现与个人计算机（PC）等USB主机的通信。该设计采用了ATmega128作为微处理器，结合CH374 USB控制器，通过SPI串口方式进行通信。ATmega128是一款高性能、低功耗的8位微控制器，拥有丰富的内置资源，如128KB的闪存和4KB的EEPROM。 CH374是一款由南京沁恒电子有限公司提供的USB芯片，它提供了一种经济高效的解决方案。相比于传统的PDIUSBD12芯片，CH374不需占用大量MCU端口资源，且其软件接口设计更简洁，内置了数据缓冲区、被动并行接口、串行接口、命令解释器和通用固件程序，简化了开发过程。由于这些特性，开发者无需深入理解USB通讯协议，就能轻松完成编程。 系统硬件设计部分，核心是ATmega128和CH374的连接。ATmega128通过SPI接口与CH374通信，SPI是一种四线接口，包括时钟（SCK）、主设备输出从设备输入（MISO）、主设备输入从设备输出（MOSI）和片选（SS）。通过这些线，ATmega128可以控制CH374，并传输数据。此外，CH374还负责处理USB协议细节，使得ATmega128可以专注于应用层的逻辑处理。 在实际应用中，该USB接口被成功应用于1KW碟式斯特林太阳能热发电装置，验证了其工作稳定性、可靠性，以及较低的成本，从而展现出良好的应用效果。这表明该设计方案能够满足嵌入式系统在通信功能上的需求，尤其是在资源有限的环境中。 软件设计方面，重点是如何编写ATmega128与CH374之间的通信协议以及与PC机的USB通信协议。虽然CH374内部已经包含了USB协议的解析功能，但开发者仍需编写适当的代码来驱动CH374，并处理与主机的交互，例如设置设备状态、接收和发送数据包等。 总结来说，本文提供的设计方案利用ATmega128的处理能力和CH374的USB控制功能，为嵌入式系统提供了一种实用、经济且易于实现的USB接口，有助于提高开发效率，降低项目成本，尤其适合于资源受限的嵌入式环境。这种设计思路对于其他类似的嵌入式系统设计具有重要的参考价值。