基于U盤的單片機低功耗海量存儲系統(tǒng)

單片機嵌入式USB主機固件程序
１、SL811HS與AT89C55WD的通信程序設(shè)計
SL811與單片機AT89C55WD的通信程序設(shè)計可以簡單地認為是實現(xiàn)了PC的USB主機的主控制器驅(qū)動程序的部分功能。
①讀數(shù)據(jù)
由于SL811HS的外接總線的地址和數(shù)據(jù)信號是復(fù)用的，通過A0信號來區(qū)分地址和數(shù)據(jù)。因此，AT89C55WD讀取或?qū)懭?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/SL811HS">SL811HS內(nèi)存的時候首先發(fā)送地址，然后再發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，由于SL811HS采用了地址自動增址的機制，因此，如果需要讀取或?qū)懭脒B續(xù)地址內(nèi)的數(shù)據(jù)時，只需要發(fā)送起始地址即可，以后每讀取或?qū)懭胍淮螖?shù)據(jù)，SL811HS會自動將尋址地址加1。根據(jù)SL811HS的讀數(shù)據(jù)時序的要求，讀取數(shù)據(jù)前首先發(fā)送地址，再讀取數(shù)據(jù)，程序如下：
unsigned char SL811Read(unsigned char a)
{
unsigned char nVal;
unsigned char xdata *exAddress;
exAddress = SL811_ADDR_PORT; /*發(fā)送地址 */
SL811_CS=0;
*exAddress=a;
exAddress=SL811_DATA_PORT; /*讀取數(shù)據(jù) */
nVal = *exAddress;
SL811_CS=1;
return nVal;
}
②寫數(shù)據(jù)
與讀數(shù)據(jù)類似，AT89C55WD向SL811HS的內(nèi)存單元寫數(shù)據(jù)時，也必須首先發(fā)送地址，然后發(fā)送要寫入的數(shù)據(jù)。根據(jù)SL811HS的寫數(shù)據(jù)時序，函數(shù)實現(xiàn)程序如下：
void SL811Write(unsigned char a, unsigned char d)
{
unsigned char xdata *exAddress;
exAddress = SL811_ADDR_PORT; /*發(fā)送地址 */
SL811_CS=0;
*exAddress=a;
exAddress=SL811_DATA_PORT; /*寫入數(shù)據(jù) */
*exAddress = d;
SL811_CS=1;
}
單片機AT89C55WD與SL811HS通信的實現(xiàn)，是整個USB體系軟件的根基。在此基礎(chǔ)上即可實現(xiàn)USB主機協(xié)議的系統(tǒng)軟件、Mass Storage類協(xié)議軟件、FAT文件系統(tǒng)軟件。
２、AT89C55WD的初始化
單片機AT89C55WD的初始化程序安排在主程序main.c中，主要是完成定時器T0、外部中斷INT0、I/O口、串行通訊口以及SL811HS 的初始化，包括工作方式設(shè)定、初值設(shè)置、相關(guān)的數(shù)據(jù)緩沖器清零等，程序較為簡單，此處省略。
３、人機接口程序
人機接口程序?qū)碜灾鰿PU模塊的串口命令進行相應(yīng)的處理，并將處理結(jié)果返回。因為主CPU模塊需將采集的數(shù)據(jù)值通過存儲模塊存入U盤，所以主CPU模塊的串口命令包括查詢U盤、創(chuàng)建文件、打開文件、寫文件、讀文件等，如同人們在PC機對U盤的操作。
該段程序首先通過串口處理入口函數(shù)，判別主CPU發(fā)出何種命令，再跳轉(zhuǎn)至功能操作子函數(shù)。U盤的功能操作子函數(shù)依據(jù)USB Mass Storage類的UFI命令，按照微軟的FAT文件規(guī)范進行相應(yīng)文件操作。
由于篇幅關(guān)系其它部分的實現(xiàn)本文不作具體介紹。
結(jié)語
總之，運用單片機直接控制讀寫U盤，部分地實現(xiàn)PC上USB主機的USB核心驅(qū)動程序的功能，是嵌入式系統(tǒng)的軟件和硬件的集合，是一個全新的概念。基于U盤的單片機低功耗海量存儲系統(tǒng)將使測控系統(tǒng)體積減小，更有利于野外作業(yè)或其它便攜性要求較高的場合，為儀器便攜化發(fā)展開拓了新的思路。