西安達泰電子有限責任公司

如何輕松解決單片機讀寫U盤模塊的選型
關鍵詞：USB讀寫模塊  U盤  SPI  UART
最近項目中，使用的數據存儲設備：USB118AD模塊。主要功能是將數據通過單片機直接存儲于U盤上，使數據隨身攜帶。
看到有網友關于此款模塊的討論，我也想就我的經歷說點什么。
在網上查找搜索此方面的模塊，發現西安達泰電子的U盤讀寫模塊USB118AD頗受青睞；同時也有別的廠家的模塊價格相對較低。基于成本和性能的考慮，同時購買兩公司產品進行比較。下列出筆者的測試結果供大家參考。
表1 USB118AD與另一款產品性能比較
比較項目 USB118AD 另一款
使用單片機 ARM7系列的LPC2468 自產芯片
PCB板厚 1.2mm 1.0mm
尺寸 51.6mm*43mm 31mm*36mm
等級 工業 民用
元器件 雙面布件 單面布件
技術資料 提供完整的測試例程
（ASM和C） 單功能測試程序
（C）
UART波特率 9600/57600/115200bps 2400/4800/9600
SPI速度 最大150kB/s（2Mbps） 最大10KB/s
單次讀寫數據長度 4KB 254B（第一個數據無效）
指令長度 定長 變長

從外觀上看：
USB118AD的PCB板制作比較精良，采用的是1.2mm的鍍錫PCB板；板子尺寸51.6mm*43mm；單片機采用的是NXP公司生產的LPC2468；同時有4個狀態指示燈；提供UART、SPI口及5V供電接口。
另一款產品則采用的是1.0的裸銅PCB板。板子尺寸31mm*36mm；采用資產的芯片，提供UART、SPI口及5V供電接口。雖說PCB板質量稍顯差點，但應該也是基于成本考慮，況此公司主要以出售芯片為主，不能算其不足。
其次從串口（UART）進行比較：
USB118AD的串行端口通過跳線選擇波特率以及通信模式（UART/SPI）：9600/57600/115200/SPI。
另一款產品的串行端口通過外接管腳選擇波特率：2400/4800/9600;同時通過另一管腳選擇通信模式（UART/SPI）。
USB118AD的串行速度比另一款產品高出許多，同時數據讀寫幾乎不需要延時；而另一款產品每個指令都需要較長的延時，這使筆者程序的時序控制很被動。由于筆者需要的是較快速度的數據讀寫，故轉向SPI的使用，對此也未再做過多的測試，觀點如有不足，請指正。
從SPI口進行比較（此結果為筆者實測）： 
USB118AD的SPI口可以做到150kB/s，SPI時鐘可達2MHz，不同指令間延時不超過1ms；指令數據間不需延時。單次讀寫數據量可達4kB， 
另一款產品的SPI速度可以做到10kB/s，SPI時鐘可達100kHz，但指令數據間需要延時，否則會出現數據錯誤。時鐘80kHz時不需延時；不同指令間會產生幾十ms的延時。單次讀寫數據量可達254B。
最后從功能上進行分析： 
USB118AD可創建各種文件和文件夾，文件名格式符合DOS規范（8位文件名和3位擴展名）。命令為66字節，應答碼為64字節（read和list指令除外）。雖然USB118AD指令和應答碼比較長，但指令格式比較統一，方便編程。因讀寫數據經常會以中斷形式出現，較長的指令周期可使系統可靠性增強。同時為產品升級留下空間，能更好的向下兼容。
     另一款產品可創建各種文件，但不能創建文件夾，文件名格式符合DOS規范。命令長度可變，應答碼為2字節（read和list指令除外），比較簡單。但寫數據時，第一個數據無效。
表2 SPI讀寫速度對照表
對比項目 USB118AD耗時 另一款產品耗時
存儲64kB的文件 7.7S（80kbps） 10.2S（80kbps）
存儲64kB的文件（最高速度） 840mS(2Mbps) 10S(100kbps,需加延時)