基于單片機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備轉(zhuǎn)儲(chǔ)器

目前U盤(pán)以其體積小、易攜帶、容量大、使用方便等特點(diǎn)成為最常用的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備之一。但是一直以來(lái)人們對(duì)U盤(pán)的使用僅限于U盤(pán)與計(jì)算機(jī)之間的通訊。如果要實(shí)現(xiàn)多個(gè)U盤(pán)的內(nèi)容相互轉(zhuǎn)儲(chǔ)必須通過(guò)計(jì)算機(jī)問(wèn)接完成，比較麻煩，且無(wú)法滿(mǎn)足人們出門(mén)在外需要隨時(shí)隨地轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)的要求。本文針對(duì)這一需求，設(shè)計(jì)了一款以C8051FD40單片機(jī)為核心的U盤(pán)轉(zhuǎn)儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)不通過(guò)計(jì)算機(jī)直接完成兩個(gè)U盤(pán)之間的數(shù)據(jù)交換，具有體積小、傳輸速度快、操作方便、硬件綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
1．1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與工作原理
系統(tǒng)由電源模塊、USB接口轉(zhuǎn)儲(chǔ)模塊、控制模塊、鍵盤(pán)模塊和液晶顯示模塊等組成，如圖1所示。C8051F040微控制單元外接兩個(gè)CH375 U盤(pán)模塊，通過(guò)在單片機(jī)內(nèi)部開(kāi)辟一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，直接調(diào)用子程序庫(kù)，負(fù)責(zé)將一個(gè)U盤(pán)中選中的文件數(shù)據(jù)傳送到另一個(gè)U盤(pán)中。液晶和外部鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口，通過(guò)鍵盤(pán)的上翻、下翻、選擇、復(fù)制等按鍵，選中要轉(zhuǎn)存的文件，并在液晶模塊中顯示文件名、文件大小等相關(guān)信息。人
機(jī)交互界面友好、操作簡(jiǎn)便。

1．2 CH375 U盤(pán)模塊
采用振南電子開(kāi)發(fā)的CH375 U盤(pán)讀寫(xiě)模塊，該模塊體積小巧，僅3．3x2．0 cm2。模塊供電為5 V，配有指示燈，工作時(shí)指示燈被點(diǎn)亮。模塊使用USB主從機(jī)控制器CH375B，采用并行方式驅(qū)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)U盤(pán)的讀寫(xiě)。共需要13根信號(hào)線(xiàn)(5根控制線(xiàn)8根數(shù)據(jù)線(xiàn))。
通過(guò)該模塊提供的znFAT，一種單片機(jī)上的FAT32文件系統(tǒng)解決方案，能夠輕松地實(shí)現(xiàn)U盤(pán)上的各種文件級(jí)的應(yīng)用。主要包括文件扇區(qū)的定位、文件打開(kāi)、信息修改、文件關(guān)閉、文件刪除、文件讀、文件寫(xiě)、磁盤(pán)信息查詢(xún)等一些對(duì)文件的基本操作。該模塊具有體積小，價(jià)格較低，使用方便的特點(diǎn)。通過(guò)該模塊很容易通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)U盤(pán)中的相關(guān)文件的轉(zhuǎn)移。
CH375 U盤(pán)讀寫(xiě)模塊與C8051F040單片機(jī)的連接如圖2所示。C8051F040通過(guò)CS選中U盤(pán)模塊，U盤(pán)模塊則通過(guò)INT以中斷方式與單片機(jī)進(jìn)行通信。DO～D7為CH375 U盤(pán)模塊與單片機(jī)的并行通信數(shù)據(jù)線(xiàn)，單片機(jī)通過(guò)AO、RD、WR控制信號(hào)控制CH375U盤(pán)模塊。D+、D-為CH375 U盤(pán)模塊與 USB存儲(chǔ)設(shè)備的串行接口。通過(guò)CH375 U盤(pán)模塊可以很容易地實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與USB存儲(chǔ)設(shè)備直接的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)。