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SL811讀寫(xiě)U盤(pán)的方案不能用了怎么辦？
USB-Host模塊的新設(shè)計(jì)方案

我們知道所謂通過(guò)串口讀寫(xiě)U盤(pán)的模塊就是在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)與U盤(pán)通信的功能，具體包括USB主機(jī)接口的硬件設(shè)計(jì)和整機(jī)USB驅(qū)動(dòng)固件的設(shè)計(jì)。其中驅(qū)動(dòng)固件的設(shè)計(jì)又包含幾個(gè)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)：USB控制傳輸協(xié)議、USB BULK傳輸協(xié)議、USB海量存儲(chǔ)類(lèi)協(xié)議、UFI磁盤(pán)操作命令和FAT文件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)等。
    USB-Host主控制器主要是完成底層物理接口設(shè)計(jì),之前大多數(shù)公司采用的USB-Host芯片是Cypress公司的SL811HS，它是第一個(gè)支持USB 主機(jī)的接口芯片，性能穩(wěn)定，資料全面。
但是，由于U盤(pán)速度越來(lái)越快，容量越來(lái)越大，采用SL811的方案讀寫(xiě)U盤(pán)一方面其接口是USB1.1協(xié)議，速度非常慢，這對(duì)于單片機(jī)串口讀寫(xiě)來(lái)說(shuō)之前還能忍受。然而由于U盤(pán)容量低于2G的已經(jīng)非常少，SL811方案不能識(shí)別現(xiàn)在的90%以上的U盤(pán)，為此用戶不得不化大價(jià)錢(qián)尋找停產(chǎn)的低容量U盤(pán)。
考慮到以上因素，SL811方案已經(jīng)不能再采用了，必須設(shè)計(jì)新的USB-HOST方案。
一、新方案的設(shè)計(jì)目標(biāo)
本次設(shè)計(jì)的USB-Host模塊USB118AD的目標(biāo)包括：
? 提高串口讀/寫(xiě)速度，接口速度達(dá)到115200bps；
? 增加高速SPI口，讀寫(xiě)速度達(dá)到2Mbps；
? 增加穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)目前市面上銷(xiāo)售的絕大多數(shù)U盤(pán)；
? 產(chǎn)品為工業(yè)級(jí)，工作范圍：-40℃~85℃
二、新的設(shè)計(jì)方案
導(dǎo)致SL811方案速度低的主要瓶頸在微控制器，一方面其速度低，另一方面它是8位的構(gòu)架，而FAT表都是16/32位，處理起來(lái)較為耗費(fèi)代碼。
所以，本設(shè)計(jì)中考慮采用32位的ARM7作為微控制器，而且微控制器內(nèi)部自帶Host單元，這樣子不用外擴(kuò)芯片，速度、穩(wěn)定性等方面都比較好。



三、ARM7方案與SL811方案模塊的性能比較

方案 ARM7方案 SL811方案
使用單片機(jī) ARM7 SL811HS
模塊型號(hào) USB118AD USB118A
USB協(xié)議 USB2.0 USB1.1
工作溫度 -40~80 ℃ 0~40 ℃
UART波特率 9600/57600/115200bps 最大9600bps
SPI速度 達(dá)到2Mbps 無(wú)此功能
識(shí)別U盤(pán) 32M~64G市場(chǎng)上的U盤(pán)全識(shí)別 只識(shí)別1G以下U盤(pán)
指令兼容性 完全兼容達(dá)泰命令 達(dá)泰66字節(jié)命令