单片机U盘控制器的设计与实现
单片机U盘控制器
舰船防化2010年第 2期，20~24 CHEMICAL DEFENCE ON SHIPS №2, 20~24单片机 U 盘控制器的设计与实现孟涛，王福虎（中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸，056027）摘要: 基于目前在数据采集设备和仪器仪表等嵌入式系统中，数据交换多采用串行口或以太网等方式的现状，本文介绍了一种以 U 盘为存储介质的 U 盘控制器设计方案，并给出了系统电路原理图和单片机读写 U 盘的程序流程。
该方案以 USB 接口芯片 CH376 和单片机为核心，具有成本低、通用性强、可靠性高等特点，可方便的集成到各种测控系统中，解决了串口、网络通信方式需要布线施工、成本高、移动性差的问题。
关键词: CH376；单片机；U盘；USB接口中图分类号：TP311 文献标识码：ADesign and implementation of MCU USB flash disk controllerMeng Tao, Wang Fu-hu(The 718th Research Institute of CSIC, Handan 056027, China)Abstract: Now UART and Ethernet are widely used in application-embedded systems. Based on MCU and CH376, this paper introduces a design and implementation to control USB flash disk, and provides schematic diagram of hardware and part of program, gives detailed introductions to their principles and control-methods. It is proved to have several advantages such as low cost, easy application and stable running. This solution fits the application especially in measuring system and data acquisition equipment. Key words: CH376; MCU; USB flash disk; USB interface引言目前在数据采集设备和仪器仪表等嵌入式系统中，数据交换多采用串行口(RS232、RS485、CAN总线)或以太网等方式，这些方式需要布线施工、成本高且不具有移动性。
用C语言来实现单片机对U盘的操作
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｍｐｏｎｅｎｔ＆ＤｅｖｉｃｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＶｏｌ．１０Ｎｏ．３Ｍａｒ．２００８第１０卷第３期２００８年３月２００８．３ｗｗｗ．ｅｃｄａ．ｃｎ０引言随着Ｕ盘技术的迅速发展，单片机海量存储选用Ｕ盘已经成为大家的首选。
而如何让单片机像在ＷＩＮＤＯＷＳ下识别ＦＡＴ文件系统那样识别Ｕ盘并进行随意读写呢？本文针对这一情况，给出了如何在嵌入式系统中利用ＣＨ３７５实现单片机对Ｕ盘进行读写操作的具体方法。
１ＣＨ３７５的主要特点其实，单片机读写Ｕ盘主要是找到ＵＳＢ总线接口芯片，而ＣＨ３７５就是一个非常好用的芯片ＵＳＢ接口，它的主要特点如下：◇全速ＵＳＢ－ＨＯＳＴ主机接口，兼容ＵＳＢＶ２．０，外围元器件只需要晶体和电容；◇可全速动态切换主机与设备；◇主机端点有输入和输出缓冲区各６４字节，可支持常用的１２Ｍｂｐｓ全速ＵＳＢ设备；◇支持ＵＳＢ的控制、批量和中断传输；◇可自动检测ＵＳＢ设备的连接和断开，并提供设备连接和断开的事件通知；◇内置控制传输的协议处理器，可简化常用的控制传输；◇内置固件处理海量存储设备的专用通讯协议，可支持Ｂｕｌｋ－Ｏｎｌｙ传输协议和ＳＣＳＩ、ＵＦＩ、ＲＢＣ或等效命令集的ＵＳＢ存储设备（包括ＵＳＢ硬盘／ＵＳＢ闪存盘／Ｕ盘）；◇可通过Ｕ盘文件级子程序库实现单片机读写ＵＳＢ存储设备中的文件。
◇并行接口包含８位数据总线，其中４线控制包括读选通、写选通、片选输入、中断输出等；◇串行接口包含串行输入、串行输出、中断输出，支持通讯波特率动态调整；◇可支持５Ｖ电源电压和３．３Ｖ电源电压，此外，ＣＨ３７５Ａ芯片还支持低功耗模式；◇采用ＳＯＰ－２８封装。
２ＦＡＴ文件系统由于绝大部分单片机海量存储系统最终会与Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统计算机交换数据，所以，为了方便数据交换，Ｕ盘中的数据应该符合Ｗｉｎｄｏｗｓ文件系统格式。
常用的ＦＡＴ文件系统有ＦＡＴ１２、ＦＡＴ１６、ＦＡＴ３２等，Ｕ盘上的数据按照其不同的特点和作用大致可分为以下几部分：（１）主引导记录（ＭＢＲ）实际上，在总共５１２字节的主引导扇区中，ＭＢＲ只占用了其中的４４６字节，另外的６４字节交给了ＤＰＴ（ＤｉｓｋＰａｒｔｉｔｉｏｎＴａｂｌｅ盘分区表），最后两字节“５５ＡＡ”是分区的结束标志。
USB单片机CH559实现模拟U盘应用源码
USB单片机CH559实现U盘控制器应用实例一、摘要根据Mass Storage Class(大容量/海量存储器,以下简称MSC)协议，使用CH558、CH559和CH563分别实现模拟全速和高速U盘的功能，外部存储介质和U盘容量支持自由调整，用以解决数据转存或者定制U盘等功能。
关键在于CH5XX USB设备控制器操作、Bulk-Only传输协议、SCSI命令支持和存储介质读写这几个部分。
二、总体概述模拟U盘关键功能部件包括以下几点：(1)、USB Mass Storage Framework(2)、以U盘为例，下图是PC和U盘的内部抽象逻辑框图CH558、CH559和CH563内置USB设备控制器和PHY，对于实现U盘控制器的应用，只需要配置USB设备模式和读写外部存储介质。
(3)、USB MSC CBI/BBB TransportUSB MSC Control/Bulk/Interrupt Transport 只能用于Full-speed的软盘(Floppy drive),这里不赘述，有兴趣可以自己百度。
Bulk-only传输类控制、批量都是通过批量端点，即用Bulk端点来传送命令块，数据，状态，因此，才类似于Control/Bulk/Interrupt被简称为CBI一样，而Bulk/Bulk/Bulk被简称为BBB。
(4)、USB MSC Protocol relation传输通讯：Host和Device之间的数据通讯根据存储介质（Floppy或Flash）分别使用UFI和SCSI协议，更深入的设备特性配置参考More Feature。
(5)、U盘配置描述符Class，Subclass和Protocol对应关系对应的，了解USB的都知道，每个设备的描述符中，都有对应下面这几个域：bInterfaceClass 、 bInterfaceSubClass 、 bInterfaceProtocol分别对应着USB的Class，Subclass，Protocol。
基于51单片机的USB控制器的硬件设计与实现
本科毕业设计（论文）开题报告
系所：
电子工程系
专业：
班级：
姓名：
学号：
开题日期：2013年11月22日
论文
题目
基于51单片机的USB控制器的硬件设计与实现
选
题
的
背
景
、
目
的
和
意
义
由于多媒体技术的发展，对外设与电脑主机之间的数据传输率有了更高的需求，因此，USB总线技术应运而生。从USB的诞生到现在已经有了很大的进步，从最初的USB1.0到现在的USB3.0的技术发展，USB的使用变得越来越广泛。近年来，USB接口以其快速、即插即用、使用安装方便等优点逐渐成为现代数据传输的发展趋势。与老式的计算机接口相比，USB总线具有诸多优点，因此USB己经成为计算机相关外围设备的主流接口。从国外的发展情况来看，人们对USB技术极为关注，这从USB规范的改进速度和国际市场上基于USB产品普及程度可以看出。由于USB的各种协议都是国外提出的，国内目前对USB系统的研究主要在实际应用方面，例如国内现在生产的计算机都配置了USB接口，一些以往的计算机通用外设和主流的数码产品中也广泛采用USB技术。另外，现在飞速发展的嵌入式系统中也广泛使用USB技术，并成为当今嵌入式开发和应用中的一个热点。
机与设备的设计[J].微计算机信息，2005,(11).
[7]路永坤.基于USB接口的数据采集模块的设计与实现〔J].自动
化仪表，2005,26(2):3 5一37.
指导教师评语及改进意见
□同意开题□不同意开题
指导教师签字：年月日
系评语及改进意见
□同意开题□不同意开题
系主任签字（盖章）：年月日
方案二：单片机采用STC89C52RC，USB芯片采用PDIUSBD12。
基于单片机的USB主从机的设计与实现
ｃ ｐｉ ｔ ｄｖ ｉｔ Ｖ ＋ ａｄ Ｄ Ｋ ｉｎ ｅｔ ｏ ｉ ｇ ｒｅ ｎ Ｃ ＋ Ｗｎ ｅ ｒ ｍ ｎ ｍ ｌ ｈ ｉｒ ｅ ｎ ｉ Ｄ ｎ ｏ ｎ ｅ ｈ ｖ
之间实现数据的批量传输。
最后，用 ｒｅ ｒ Ｄｉ ｒ ｏ ｓ软件包的 Ｄｉ ｒ ａ ｖＷ ｋ ｒｅ Ｗｉｒ ｖ ｚ ｄ生成驱动程序框架，并利用 Ｗｉ ｏ ｓ Ｋ和 Ｖ ＋等软件进行驱动程序的编译，最终生成基于 Ｗｉ ｏ ｓ ｎｗ Ｄ ｄ Ｄ Ｃ十 ｎｗ操 ｄ
作系统的ＷＤ Ｍ型Ｕ Ｂ设备驱动程序。 Ｓ
ｂｎ ｉｎｆｄ ｈ Ｗｎｏ ｓ ａ ｔｎ ｅｉ ｄａ ｕ ｗｙ Ｐ ． ｅｇ ｔｅ妙ｔ ｉ ｗ Ｏ ｎ ｒ ｓｒ ｇ ｉｂｌ ａｗｔ Ｃ ｉ ｄ ｉ ｅ ｉ ｅ ｄ Ｓ ａ ｆｒ ａ ｎ ｄ ｎ ｔ ｋ ｉ ｈ Ｆ ａｙ ｉ ｔ ｅ ｆ ｅ ｒ ｓ ｔａ ｉｔ ｄｖ ｒ ｒ ｆ ｅ ｈ ｈｌｏＤｉｒ ｏ ｓ ｗｒｋ， ｒｅｐ ｇ ｍ ｍ ｗｓ ｉ ｌ ｗｔ ｈ ｐ ｒ Ｗ ｋ ｏ ｅ ｈ ｉ ｒ ａ ｒ ａ ｎｌ ， ｅ ｖ ｆ ｔ ｅ ｏ ａ
ｄ ｅ ｐ ｅｔ ｅ ｄ ａｅ ｈ ｂ ｔｏＵ Ｂ Ｏ ｈｏ ｇｍ ｄｉ ｏ ｉｅ ｅ ｌ ｍ ｎｉｔ ｌｔ ｄ． ｉ ｆ Ｏ ｔ ｎｌ ｙ ｅ ｓｂ ｆ ｖｏ ｎ ａ ｅ Ｔｅ ｈ Ｓ Ｔ ｅ ｏ ａ ｔ ｌ ｏ ｈ ｓ ｃ ｒ ｃ ｐｓ ｒ
ｔ ｏ Ｂ ｖｃｓ ｏ ｗ Ｕ ｄ ｉ ｔ ｃ ｍｍｕ ｉａ ｗ ｔ ｅｃ ｏｈｒ ｅ ｔｅ ｉｎ ｔ ｉｈｅ Ｓ ｅ ｅ ｏ ｎｃｔ ｉ ａｈ ｅ ｗ ｎ Ｐ ｓ ａａ ａｌ ｅ ｈ ｔ ｈ ｈ Ｃ ｏ ｖ ｌ ．
基于AVR单片机+FPGA的U盘记录器设计
基于AVR单片机+FPGA的U盘记录器设计秦丽;江旭东;李锦明【摘要】为了满足某民航导航系统中高速海量数据的存储要求，提出了一种基于AVR单片机和FPGA结合控制的U盘记录器设计方案。
设计中以AVR单片机控制CH376读写U盘数据为核心，并利用FPGA控制大容量FLASH作为高速数据的缓存介质，解决了单片机缓存资源匮乏而造成的数据存储不可靠的问题。
同时设计了专门的掉电检测电路，在掉电瞬间保存FLASH断点地址，实现了系统再上电的续存功能。
经过多次测试与实验表明，系统性能表现优良，工作稳定可靠，能够满足实际工程应用需求，并已成功应用与某民航飞行数据记录系统中。
%In order to meet the demand for high speed and mass data in civil aviation navigation system,a design scheme of U disc recorder is proposed based on AVR MCU and FPGA. In design,taking AVR MCU as the core,it controls CH376 read and write U disk data. And using the large-capacity FLASH controled by FPGA as a cache me⁃dium for the high speed data to solve the problem of data storage,the method is not reliable caused by the lack of cache resources of MCU. At the same time,by designing a special brown-out detection circuit,and reserving the FLASH breakpoint address at the moment,and the function of the system can realize to continue and store when power is put on again. After many tests and experiments show that the system has good performance ,stable and reli⁃able,and can meet the needs of practical engineering application,and has been successfully applied to a civil avia⁃tion flight data recording system.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2016(039)005【总页数】5页(P1232-1236)【关键词】AVR单片机;FPGA;U盘记录器;掉电检测【作者】秦丽;江旭东;李锦明【作者单位】中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051; 中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051; 中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051; 中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051【正文语种】中文【中图分类】TN919在航天航空技术的飞速发展的今天，各类航空电子系统的集成度、复杂度不断提高，正向着结构多元化、设备智能化、数据高速海量化发展，尤其在GPS导航系统广泛应用于航空航天领域的今天，可靠地记录各系统的导航数据，对研究和探索这些先进的技术有着重要的意义［1］。
基于AVR单片机的U盘MP3设计方案
基于AVR单片机的U盘MP3设计方案随着电子技术的发展，MP3播放器正朝着大容量和小型化方向发展。
然而，播放器和存储器的集成设计使得MP3难以扩展其容量以容纳更多歌曲。
将播放器与内存分离是MP3发展的另一个方向。
介绍了一种利用AVR控制以HOSTUSB对U盘音乐文件进行读取和解码的解决方案。
该方案还具有读取音乐标签、U盘电子书，贪吃蛇游戏等功能，具有商业价值。
1系统功能简介本设计主要完成对存储在U盘中的音乐及文本等信息的读取操作，能够完成U 盘内MP3音乐数据的播放及标签信息的显示，实现播放器与存储器分离，并在此基础上完成电子书，贪吃蛇游戏等功能。
2系统芯片选择USB通信芯片选择CH375，CH375是一个USB总线的通用接口芯片，支持USB-host主机方式和USB-DEVICE/SLAVE设备方式。
在本地端，CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及终端输出，可以方便地挂接到单片机等控制其的系统总线上。
内置控制传输的协议处理器，简化常用的控制传输。
支持低功耗模式。
3系统硬件电路设计3.1MP3解码芯片与ATmega64的硬件连接VS1003使用同步串行总线SPI通信，ATmega64内部集成有SPI总线控制器，故将SCLK，MOSO，MOSI直接与MCU的SPI控制引脚相连接即可。
另外将XCS，XRES，DREQ，XDCS分别于PB4~PB7相连接，即可完成对解码芯片的控制。
3.2CH375与ATmega64的硬件连接本设计中，CH375工作在HOST模式下，八位双向数据总线D0~D7分别于MCU的PD0~PD7相连接，实现数据与命令的并行传输。
A0，RD，WR，INT，CS分别于PC3~PC7相连接。
这种连接可以很方便的将CH375挂接到各种MCU系统总线上。
3.3彩屏与ATmega64的硬件连接彩屏与MCU实现并口数据命令传输，将其16位数据命令口与MCU的PA0~PA7以及PE0~PE7相连接，另外将彩屏的片选CS，数据命令选通RS，写选通WR，读选通RD，及复位RST分别于MCU的PG0~PG4相连接。
关于单片机读写U盘F16和F32文件系统
摘要本文以51单片机为例介绍如何扩展USB接口进行对U盘的读写，并详细介绍FAT16、F AT32文件系统的细节以及如何编码实现单片机对文件系统的常用操作，顺带提到一点关于U盘兼容性问题的解决经验。
在这里单片机是host，U盘是slave。
在嵌入式系统中实现host很有意义，可以直接扩展出大容量的外存储器。
只要对单片机有一点点了解的人应该可以很顺利地阅读下去，如有简单的C语言编程基础更佳。
本文是科普性质，并不面面俱到，有一点应用笔记的味道。
章节间关联性较强，最好按顺序来阅读。
本文资料完全来自网络，再加入了笔者自己的理解和实践结果。
本文末尾列出了所有的参考资料。
如果觉得有知识产权问题请在21ic社区发信给fjh。
仓促成文，错误绝对存在，但希望不影响阅读。
关键词USB枚举过程；读写U盘；SL811；F AT16；F AT32Abstract[Click here and input abstract in English]Keywords[Click here and input keywords in English]符号说明（略）目录第一章硬件设计1.1 硬件概述先详细介绍基于Cypress公司的SL811芯片的扩展方案，基于国内南京沁恒电子的CH375芯片的方案最后介绍。
本文尽量介绍关于USB、U盘和文件系统等平台无关的内容，SL811硬件平台方面的内容不可避免要涉及到一点，但尽量控制到最少。
硬件很简单，详见protel文件(省略了无关的部分，比较粗糙，凑合看…)。
主要是扩展一片32K的外部RAM 62256作为数据缓冲，同时分配好SL811的地址。
通过51单片机的A15地址线分别连接到外部RAM 62256和SL811的片选CS端，来区分两者的地址，可见RAM占据低32K地址空间，而SL811依“写地址”和“读写数据地址”分别占据8000H和8001H两个字节的地址空间。
第二章U盘的逻辑结构2.1 U盘的逻辑结构U盘可以看成是以扇区（1扇区＝512Bytes）为单位线性排列的实体，即0号扇区，1号扇区，2号扇区，……这样按顺序地排列下去。
基于单片机的软磁盘读写装置的设计
前言基于单片机的软磁盘读写装置的设计1.前言用单片机进行大容量数据采集工作时可以考虑采用PC机的软盘来代替RAM来存放数据。
普通软盘容量大、不怕掉电，可以更换，便于保存还可以直接插入PC机软盘驱动器中进行进一步的分析和处理。
在大容量数据采集与分析系统中，采用软盘存取技术是十分有益的。
并且随着软盘、软驱制造技术的提高、成本下降,其价格也呈降低趋势。
另外一方面，具有软盘读写功能的智能仪器仪表及其他以单片机为核心的小型系统的具有可观的市场前景。
软盘软驱的应用必将摆脱局限于计算机系统的局面。
开发以单片机为核心的软磁盘读写装置势在必行。
2.单片机用于软盘存储技术简介及研究目的软磁盘作为可移动存储介质,用来存储数据/文件具有容量较大,使用简单、方便、经济等特点。
目前,对软磁盘的读写,大多依赖于计算机PC系统,对于某些特殊的行业比如测井，水利工程，或者是与某些与我们日常生活息息相关的行业，因为在这些行业中我们需要的是小型或是便携式的智能化仪器，以适应野外的环境，普通的软盘驱动器由于必须依赖计算机系统，造成携带不方便的缺点，因此无法提高仪器仪表的智能水平。
另外一方面由于单片机在各种仪器中的广泛应用，它们对采集的数据的处理方式不外乎是将采集的数据传输给主控机，或者是将采集的数据直接传输给打印机或绘图仪，由它们对数据的结果打印或绘制在纸上，这样是不利于数据的保存的。
办法当然是有的，工程师们想到了让单片机与软盘驱动器结合起来，实际上就是把单片机系统应用到软磁盘存储器上，利用单片机采集的数据通过软磁盘控制接口电路控制软磁盘驱动器将数据按磁盘操作（DOS）的文件格式存储在软磁盘上，这种方法既十分理想又十分方便。
受到这个方案的启发本研究主要介绍以MCS 51单片机为核心的软磁盘读写装置的软硬件结构以及设计方法，在设计中我们把磁盘驱动器看作一个即插即用的设备，而8031单片机系统是我们的仪表设备，这样通过单片机系统采集过来的数据就可以很方便地存储在软盘上，然后拿到PC机上做数据处理。
STM32+FLASH实现U盘
USB Mass Storage学习笔记－STM32＋FLASH实现U盘USB Mass Storage学习笔记－STM32＋FLASH实现U盘一、内容概述采用STM32内部自带USB控制器外加大页NAND FLASH K9F1G08U0A实现一个128M的U盘。
1、STM32的USB控制器STM32F103的MCU自带USB从控制器，符合USB规范的通信连接；P C主机和微控制器之间的数据传输是通过共享一专用的数据缓冲区来完成的，该数据缓冲区能被USB外设直接访问。
这块专用数据缓冲区的大小由所使用的端点数目和每个端点最大的数据分组大小所决定，每个端点最大可使用512字节缓冲区，最多可用于16个单向或8个双向端点。
USB模块同PC主机通信，根据USB规范实现令牌分组的检测，数据发送/接收的处理，和握手分组的处理。
整个传输的格式由硬件完成，其中包括CRC的生成和校验。
每个端点都有一个缓冲区描述块，描述该端点使用的缓冲区地址、大小和需要传输的字节数。
当USB模块识别出一个有效的功能/端点的令牌分组时，(如果需要传输数据并且端点已配置)随之发生相关的数据传输。
USB模块通过一个内部的16位寄存器实现端口与专用缓冲区的数据交换。
在所有的数据传输完成后，如果需要，则根据传输的方向，发送或接收适当的握手分组。
在数据传输结束时，USB模块将触发与端点相关的中断，通过读状态寄存器和/或者利用不同的中断来处理。
USB的中断映射单元：将可能产生中断的USB事件映射到三个不同的NVI C请求线上：（1）USB低优先级中断(通道20)：可由所有USB事件触发(正确传输，USB复位等)。
固件在处理中断前应当首先确定中断源。
（2）USB高优先级中断(通道19)：仅能由同步和双缓冲批量传输的正确传输事件触发，目的是保证最大的传输速率。
（3）USB唤醒中断(通道42)：由USB挂起模式的唤醒事件触发。
图 1、USB设备框图2、大页NAND K9F1G08Nand flash 以页为单位读写数据，而以块为单位擦除数据。
基于NiosⅡ的U盘安全控制器设计与实现
基于NiosⅡ的U盘安全控制器设计与实现杨献超，苏锦海，张立朝摘要：针对U盘等存储设备的安全隐患及用户的安全需求，分析目前常见的解决方法，遵循灵活方便、高安全性的原则，利用SoPC技术，设计实现了一款基于NiosⅡ的U盘安全控制器。
详细论述了安全控制器的系统设计、硬件架构、固件划分和工作流程。
采用高强度的密码算法，对普通U盘中的数据进行扇区级的加解密，保证U盘中数据的安全，具有灵活安全、易于升级的特点。
关键词： U盘；USB主机；NiosⅡ；安全控制器目前，U盘等USB移动存储载体由于其容量大、价格低、携带方便、可靠性高等优点，得到了越来越广泛的应用，在生活、工作中随处可见。
然而，USB移动存储载体的便利性及其自身安全脆弱性的矛盾十分突出。
本文针对U盘的安全隐患，分析目前较为常见的解决方法，利用SoPC技术，设计实现了一款基于Nios Ⅱ处理器的U盘安全控制器。
该控制器位于PC机和U盘之间，通过对U盘进行扇区级的加解密操作，将普通U盘升级为安全U盘，保证U盘中数据的安全性。
控制器遵循USB MassStorage类协议，无需专用驱动，即插即用，具有灵活方便、安全性高等优点[1]。
1 安全控制器的整体设计1.1 安全U盘解决方案分析U盘最为突出的安全问题是其内部所存储的数据都以明文形式存储，任何人得到该存储载体，即可对其中的数据进行任意的操作。
因此，普通U盘一旦丢失，其存储的数据则毫无安全性可言。
针对这一问题，目前已经有多种解决方法，其中较为常见、安全性较高的是采用专用安全U盘的方法。
专用安全U盘的硬件架构如图1所示，主要由微处理器、存储芯片(NandFlash)、USB模块及加解密模块等组成[2]。
当U盘和PC机进行数据传输时，加解密模块在微处理器的控制下对数据流进行加解密操作，使得U盘存储芯片中的数据都以密文形式存在。
当PC机对数据进行读写时，首先需要进行身份认证，若认证不通过，则读写操作不能进行，即使攻击者将安全U盘物理分解，直接读取存储芯片，而由于存储芯片中的数据是以密文形式存在的，攻击者也只能获得数据的密文。
在单片机上扩展USB 接口的设计与实现
第13卷 第3期 计算机辅助工程 Vol.13,No.3 2004年9月 COMPUTER AIDED ENGINEERING Sep.,2004原稿收到日期：2004-02-09;修改稿收到日期：2004-07-06.作者简介: 李庆超(1953-)，男,河南新乡人，副教授,主要研究领域为计算机控制和数据库应用等. 邢文生（1969－），男，河南新乡人，讲师，硕士，主要研究领域为计算机控制.在单片机上扩展USB 接口的设计与实现李庆超，邢文生（焦作大学计算机工程系，焦作，454003） （E-mail: jsjx@ ）摘 要： 本文介绍一种基于SL811HS 的单片机读写U 盘的系统。
系统由单片机、USB 接口控制器、高速RAM 等设备组成，解决了多数数据采集设备、工控机及嵌入式系统没有安装USB 标准接口，不能读写U 盘的问题。
重点分析系统的原理及传输协议，给出了硬件、软件的实现方法。
关键词： SL811HS；单片机；移动存储；USB 接口Design of USB Interface Based on MCU and Its RealizationLI Qing-chao ，XING Wen-sheng(Department of Computer Engineering, Jiaozuo University, Hehan ， Jiaozuo ，454003)Abstract This paper introduces a system of MCU Read & Write Udisk based on SL811HS. This system is composed of MCU, USB interface control unit and high-speed RAM, solving the problem of USB standard interfaces being uninstalled in most data collection equipment, work controller and built-in system and Udisk not being read and written. It emphasizes the analysis of the principle of the system and communication protocol, and presents the method of realizing the hardware and software.Key words SL811HS; MCU; mobile storage; USB interface1 引 言目前，在工控机、嵌入式系统中，数据采集和交换大多使用软盘、串行接口和以太网等方式。
基于MSP430的U盘设计设计
基于MSP430的U盘设计设计成都信息工程学院学位论文基于MSP430的U盘设计论文作者姓名：申请学位专业：自动化申请学位类别：工学学士指导教师姓名（职称）：论文提交日期：基于MSP430的U盘设计摘要随着科学技术的快速发展，人们生活水平的提高，信息化程度的提高，信息的传输交换需求也就越来越多。
在科学技术迅猛发展的今天，U盘已经成为了主流的数据储存产品，它满足了我们对数据储存的需求，实现了便携式移动存储、大大提高了办公效率，使人们生活更便捷。
而且此装置小巧，方便携带，适用于各种场合，其应用前景和经济效益都很看好。
因此，设计稳定、低功耗的数据储存器件就显得非常重要了。
本次研究设计的U盘是基于高速低功耗的MSP430单片机，采用串行外设协议总线结构对SD卡中的数据进行读写操作并通过USB接口与PC端进行数据传输，U盘内存2G，系统的功耗低，供电电压3.3V。
整个系统的功能实现了U盘与电脑之间的通讯。
这种方法简单、便于操作、综合成本较低，具有较大的推广应用价值。
其中，因SD卡具有体积小、功耗低的优势，所以在本设计中采用SD卡作为储存器件。
关键词：MSP430；U盘；SD卡；读卡器The U disk design of a MSP430-basedAbstractWith the rapid development of science and technology, people living standard rise, the informatization degree rise, information exchange of transport demand is also more and more. In the rapid development of science and technology today, U disk has become the mainstream of data storage products, it satisfies our demand for data storage, implements the portable mobile storage, greatly improve the office efficiency, make life more convenient. And the device is small and portable, suitable for various occasions, the application prospect and economic benefit are look good. Design, therefore, stable, low power consumption of data storage devices is very important.The study in the design of the USB flash drive is based on the high-speed low-power MSP430 MCU, using serial peripheral agreement bus structure on the data in the SD card read and write operations and through the USB interface with PC for data transmission, 2 g USB memory, system of low power consumption, power supply voltage of 3.3 V. The function of the whole system has realized the communication between usb and computer. This method is simple, easy to operate, low comprehensive cost, has great popularization and application value. Among them, because the SD card with the advantages of small volume, low power consumption, so in this design using SD card as storage devices.Key words: MSP430; U disk; SD card; Card reader目录论文总页数：22页1 引言 (1)1.1 课题研究的背景与意义 (1)1.1.1 课题研究背景 (1)1.1.2 研究意义 (1)2 总体方案论证与设计 (1)2.1 设计要求 (1)2.2 系统设计总体方案 (2)2.2.1 系统框图 (2)2.2.2 单片机的选择 (2)2.2.3 电源选择 (2)3 系统电路设计与分析 (3)3.1 单片机最小系统 (3)3.1.1 MSP430F5529单片机简介 (3)3.1.2 电路分析 (4)3.2 USB接口模块 (5)3.3 SD卡接口模块 (7)3.4 JTAG仿真接口 (8)4 系统软件设计与分析 (9)4.1 主程序流程图 (9)4.2 各单元设计思路及实现功能 (10)4.2.1 USB通信 (10)4.2.2 SD卡通信 (13)5 系统调试 (16)5.1 电源模块调试 (16)5.2 JTAG仿真接口调试 (16)结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)声明 (20)附录 (21)1 引言1.1 课题研究的背景与意义1.1.1 课题研究背景随着科学技术的快速发展，人们生活水平的提高。
U盘原理图
4.2.2 绘制总线
单纯的网络标号虽然可以表示图纸中相 连的导线，但是由于连接位置的随意性， 给工程人员分析图纸，查找相同的网络 标号带来一定困难。如果需连接的一组 导线虽然距离较长，数量较多，但具有 相同的电气特性，此时采用总线的方式 可以增加识图的方便直观性，因为此时 同一组的网络标号全部位于该总线上， 缩小了查看的范围。
4. 添加另一端导线的网络标号
依据相同的方法，添加另一端导线的 网络标号，完成后的效果如图所示。
总结：
（1）网络标号是一个电气连接点，具有 相同网络标号的电气连接线、引脚及网 络表明是连接在一起的。 （2）无论是单张或层次式原理图，都可 使用网络标号来定义其网络。 （3）网络标号必须放置在导线上。
参考§3.2节，创建电压转换器U1、控 制器U2、存储器U3和写保护开关SW1 的原理图元件。 1. 创建新的PCB工程文件 “UPAN.PRJPCB”。 2. 创建新的原理图文件 “UPAN.SCHDOC”。 3. 创建新的原理图库文件 “UPAN.SCHLIB”。
3. 新建原理图元件U盘控制器IC1114
修改错误信息
经过查看和信息提示，原来是电容 “C21”输人时误输成“C12”所致。双击 该电容，在弹出的属性对话框修改过来
清除蒙板
清除蒙板
4.4 生成元件报表清单
对于比较复杂的设计项目而言，元 件数量较多，种类繁杂，即使同类 型的元件，封装可能也不相同，如 果凭人工统计，很难将项目中用到 的所有元件统计正确，为了更好的 安装、购买元件，利用Protel DXP 提供的报表功能可以轻松地生成元 件报表清单。
32 36 34 29 27 26 PB6 35 33 31 30 VSS P36 P45 P35 PC5 PC4 PB7 P37 28 VDD VDD PC3 25
基于单片机的嵌入式U盘控制器的设计与实现
基于单片机的嵌入式U盘控制器的设计与实现
姜雪莲;司徒忠
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2005(034)004
【摘要】本文针对现有的U盘无法脱离PC机操作的局限性,提出了一种利用单片机控制USB主控接口芯片SL811HS实现嵌入式U盘控制器的方法,使得U盘可以用于嵌入式系统中.
【总页数】3页(P79-81)
【作者】姜雪莲;司徒忠
【作者单位】广东工业大学信息工程学院,广东,广州,510640;广东工业大学信息工程学院,广东,广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】TP332.3
【相关文献】
1.基于U盘和单片机的FPGA安全配置的设计与实现研究 [J], 林幼文;张志杰
2.基于U盘下嵌入式Linux-iptables的防火墙设计与实现 [J], 杨本祥
3.基于U盘的嵌入式防火墙的设计与实现 [J], 张锦祥
4.基于嵌入式系统U盘开发的设计与实现 [J], 刘萍萍;于帆
5.基于CH375的单片机U盘控制器的设计与实现 [J], 邓清涛;杨鹏
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基于单片级优盘存储系统
液晶模块LCD5110
• LCD5110液晶显示模块共有19引脚，1脚接VCC，8脚接 电源为液晶显示器提供工作电源，7脚接地。10-13脚接地， 提供背光电源，6脚接电源用于外部时钟输入，CLK脚与 单片机的P3.6相连，DIN端与单片机P3.5端相连，CS端与 单片机P3.3端相连，RST端与单片机P3.2端相连.
单片机最小系统
单片机最小系统
• 单片机的RST脚接复位输出电路，要保持RST脚处 于高电平时，必须经过两个机器周期；XYAL1：内部时钟 工作电路输入以及反向振荡放大器输入；XTAL2：反向振 荡器输出端。XYAL1和XYAL2两个引脚接12Mhz晶振与瓷 片电容组成时钟电路。VCC接电源，GND接地。 P0.O~P0.7口接CH375芯片的D0~D7端，P1.0口接热敏电 阻，P1.1口接光敏电阻进行数据的采集。P3.2~P3.6口接 液晶显示屏，P2.3接CH375芯片的INT端口，P2.4接AO 端口，P2.5接CS片选控制输入端口，P2.6接RD读数据端 口，P2.7接WD写数据端口。
设计模块
• 传感模块：
• 热敏电阻对温度的变化具有强烈的 感应，可以采集到温度的变换的模 拟信号。 光敏电阻对光的强弱有着感知，可 采集到光强的不断变化时的模拟信 号。
• 单片机最小系统
• 可以对采集到的信号进行控制将模 拟信号转换为数字信号并且将信号 存储到U盘存储系统中，将信号显 示在液晶屏上。
开始 初始化375，设置为从机模式
检测连接 正常？
Y
N
初始化USB存储器
初始化FAT32文件系统
文件读写操作
返回
传感模块工作的流程图
进行视频演示
总结
• • • • 本次课题为基于单片机控制的U盘存储系统的设计，具体内容是利用 单片机STC12C5A0S2和CH375芯片完成一个基于U盘的数据存储，本次课题 完成了一下工作： 1.完成了基于单片机控制的U盘存储系统的设计，包括对原理图的确定 和绘制，元器件的购买，硬件实物的主控模块和显示模块和存储模块的搭建 和焊接。 2.完成了基于单片机控制的U盘存储的软件部分的设计，包括熟练的使 用仿真软件，单片机STC12C5A0S2，LCD5110液晶显示屏，CH375U盘存 储等模块的学习和编写程序，对各个模块的调试，最后进行测试。 通过对这次课题的设计，使我充分的懂得了单片机控制设计的具体流程和方 法，从最初的选择课题到查找资料再到确定方案，元器件的选择和购买，进 行实物的焊接，最后进行的软件程序的编写和调试。在每一个阶段都需要付 出大量的新血和努力，脚踏实地，认真严谨的态度，更要注重在过程中理论 与实践的相互结合，通过准备课题到结束的过程中不仅需要付出辛勤的汗水 和大量的劳动于此同时提高了更自我的动手能力和分析问题并且解决问题的 能力，更加的让我明白真如何完成做好一套完整的课题。
(经典)基于单片机的U盘读写
基于单片机的U盘数据传输装置机电工程学院测控技术与仪器专业李朋飞摘要:随着单片机技术的发展，各种嵌入式系统的逐渐应用于工作现场的数据采集和控制之中。
USB总线技术的发展，使得数据传输和采集技术，变得简单，易携和方便使用。
基于USB总线技术的USB储存设备简称U盘，它具有支持热拔热插，储存量大，耐用，和轻巧方便的特点。
基于单片机技术的U盘数据采集是把单片机系统作为主机系统，再利用支持USB总线协议的U盘读写芯片或者模块来完成工业现场的数据采集或者传输。
这样，便可以把U盘的大容量存储，方便易用的功能从PC机系统扩展到单片机系统中，可以方便在室外进行大量数据的采集。
例如，可以将单片机系统中AD转换后采集到的数据，储存到U盘之中，以便于利用计算机对数据经行整理或分析。
本文主要介绍一种技术成熟U盘读写芯片CH375和以此芯片为核心的U盘读写模块，简单介绍了CH375芯片的构造和特点，以及U盘模块的应用特点。
再次，介绍了串口版U盘模块的应用，并设计了串口模块和单片机之间的通信的应用方式，并附有模块和单片机之间采用RS232电平进行通信的连接电路图。
同时，还简单的介绍了，U盘读写之中需要注意的几个协议等。
最后附录中的程序提供了一个能够实现单片机以字节的方式对U盘的读和写的程序。
关键词：单片机 U盘 USB2.0 U盘模块串口通信 RS232接口 CH375 电平一，引言半导体技术的发展带来计算机向微型化发展的革命，同时随着计算机技术的快速发展，USB （Universal Serial Bus）存储设备的使用已经非常普遍，USB 用于将适用USB 的外围设备(device)连接到主机(host)，实现二者之间数据传输的外部总线结构；是一种快速、灵活的总线接口。
它最大的特点是易于使用，携带方便，主要是用在中速,低速的外设。
随着USB 规范的完善和成熟，USB 外设的种类不断丰富，应用领域也不断扩大。
在传统的应用中，主要是PC 扮演着主机的角色。
基于51单片机的U盘防丢器的设计与制作
基于51单片机的U盘防丢器的设计与制作王荣;高振怀【摘要】为了解决因U盘丢失给人们的工作和生活带来的诸多不便,提出一种基于51单片机的无线u盘防丢器.该系统主要由主机和从机组成,主机包含STC89C52单片机控制模块,NRF24L01无线传输模块以及声光、震动报警模块等;从机额外包含了一个灯光提示电路.若俩模块距离超过设定范围,主、从机都会进行声光报警,并且主机还有震动提示,可在设定范围内完成U盘的防丢和查找功能.系统小巧,环保,方便携带,实用性强,操作简单.测试表明,其功耗较低,收发距离能满足要求的范围.【期刊名称】《南方农机》【年(卷),期】2017(048)022【总页数】1页(P95)【关键词】防丢器;STC89C52单片机;NRF24L01;无线传输【作者】王荣;高振怀【作者单位】宁夏大学新华学院信息与计算机科学系,宁夏银川 750021;宁夏大学新华学院信息与计算机科学系,宁夏银川 750021【正文语种】中文【中图分类】S611为了保证随身物品的安全以及儿童的人身安全，电子防丢产品随之产生。
电子防丢器体积小，可以随身携带，运用于U盘，手机，钱包，箱包，小孩等贵重物（人）品的防偷及防丢上[1]。
随着无纸化办公时代和计算机网络的深入应用，U盘市场不断扩大。
我国是全球主要的U盘生产基地，近年来U盘产量逐年上升。
但是U盘的体积小巧，很容易丢失，由于U盘中储存着大量重要的资料，它的丢失会给人们带来巨大的困扰，所以一款好的U盘防丢器就显得尤为重要。
文章基于51单片机和无线数据收发芯片NRF24L01，设计一款U盘防丢器，主要以单片机STC89C52为核心，主、从机通过2个无线模块NRF24L01相互通信。
主机随身携带，从机置于U盘一端，正常情况下不会报警，当两者之间距离超过设定范围10m时，无法接收信号，就会声光报警，说明U盘已丢失，提示找寻。
1.1 系统设计思路电子防丢器主要采用单片机作为主控制芯片，使用两块无线传输模块NRF24L01分别进行无线信号的发射和接收。