CH376S — USB-контроллер для работы с файловыми системами

Общее описание

CH376S — это высокоинтегрированный микроконтроллер от китайской компании WCH (Nanjing Qinheng Microelectronics), предназначенный для работы с USB-флеш-накопителями, SD-картами и другими запоминающими устройствами. Микросхема позволяет организовать чтение и запись файлов на накопителях с файловыми системами FAT16/FAT32 без необходимости эмуляции USB-хоста на основном микроконтроллере. Устройство по сути является «мостом», поддерживающим три режима владельца шины: режим USB-хоста, режим Slave-устройства и режим SPI-устройства с файловой системой.

Основная особенность CH376S — наличие встроенного аппаратного стека протокола FAT и физического интерфейса для USB-периферии (хост/слейв) и SPI, что в разы снижает сложность прошивки основной управляющей МК и сокращает время разработки системы.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |--------------------------------------|---------------------------------------------------------------| | Производитель | WCH (Nanjing Qinheng Microelectronics) | | Тип | USB-контроллер / File system chip | | Родственные микросхемы | CH375, CH376T, CH376S, CH341, CH376 (пины и протокол) | | Напряжение питания | 3.3 В – 5.5 В (с внешним стабилизатором) | | Встроенный регулятор | 3.3 В, выход для внутренних цепей | | Сторона подключения (интерфейс ПК) | Диапазон вариантов — SPI, 8-bit parallel, UART (Async) | | USB скорость | Full-speed (12 Мбит/с), совместим с USB 2.0 и ниже | | Режим хоста USB | Подключение USB-накопителей, USB-принтера, HID-устройств | | Режим устройства (Slave) | Использование как USB-mass-storage (File-system модуль) | | Файловые системы | FAT12 (опционально), FAT16, FAT32 | | Работа с LFN (Long File Name) | Поддержка (UMS-DOS File System Layer, LF2 API) | | КЭШ преамбулы файла | Буфер на 1 КБ внутри | | Разрядность светофорной шины | —— | | Интерфейсы коммуникации | SPI Master, Control Bus (8-bit), UART-совместимый (по CH375) | | Рекомендуемый кварц / генератор | 12 МГц | | Корпуса | SOP-16 (CH376S) / QFN-28 / LQFP-32 | | Диапазон температур | -40 до +85 °C | | Встроенное защитное диодное выпрямление| Для USB-питания | | Потребляемый ток | Обычный режим ~ 60 мА при работе |

Обратите внимание: эта микросхема не имеет собственного внутреннего тактового генератора, поэтому разработчику обязательно нужно подавать внешний кварцевый резонатор 12 МГц или опорное тактовое с частотами 24 МГц (в разных версиях). Это одно из главных требований к распиновке схемы.

Перечень функций и особенностей

1. Нативная поддержка шины USB (Host mode) — общается c сменными накопителями через заголовки USB-A (от любого типа дискеты до Flash).
2. Автоматическое распознавание файловых систем — эквивалентно встроенному минору у FS-модуля, читает и пишет FAT16/FAT32 без участия CPU основной МК.
3. Аналоговые FIFO-буферы по 128 байт для UART/SPI и несколько интегрированные примеры кода в каталоге драйверов.
4. Full-duplex у UART-режима (для улучшенной совместной отладки с микро ЭВМ).
5. Режим сопряжения с ПО процессоров ARDUINO — многие готовые библиотеки ориентированы именно на сигнатуры команд CH376, что существенно упрощает разделение труда при создании реальных устройств.

Отдельно подчеркивается горячее подключение устройств, включающее сигнал +3V и, иногда, STROBE — сложность вент., как нас уютно одевает гибкий Control (ОЗУ модуля) управления.

Парт-номера (директивные + производных изделий)

Микросхема/ч

• CH376S (SOP-16) — первое или оригинальная версия;
• CH376T (QFN-28 / DIP-28 — аналог в более широкой регулируемой логике усов регистра;
• CH376 вообще (без буквы) — серия.

Часто на рынке можно встретить CH375A перед CH376 — это предыдущее поколение, требующее виртуального стека файлов на CPU или перепрошивки системы команд, но интерьеры чипов отличаются сигналах команд кроме (дан одного рукоп.).

Совместимые модели и системные дочерние платы

Платформы передачи данных (host-proxy and driver board)

• Имплементация универсальной USB Keil Camera и юнитов с расширенной фамилией серий ENC28J60 / W5500 и esp — реальная совместимость точно аргоной серийные нагрузки по НЕ спецификов если ожидают простой срокой драйвер.

| Ардуино одноплатник | Реальные чипы/готовые shield | Описание фра2 | |---------------------------|----------------------------------|-----------------------------------------------| | Arduino UNO, Mega | Платформа распространнных ИК на CH376 (например, изготовителя Joy-IT «RAMPS») | Обычно принято параллельный или SPI | интерфейс; | | NodeMCU, ESP32 | USB Dock модуль с чипом CH376 | Для работы при ограниченном I/O доп SPI диска данных;| | STM32 (ядро Cortex-M) | шлейф Serial or UART к HS BUS; | Инициализируют в формате read/write — контроллер просто готов к SPI |

С рядом МП как STM32 серий F1/F107 и ATMega не совпадения контрольными пинов ID, ожидают уровень притяг ок. 3.3/5V — с тех называется следует прягать всего логичником п/у чтение парамет.

Линейка семейных похожих чипов в подборке

| Чип | Описание расхожд. | BSP совместимость | |-------------------------------------------|---------------------------|------------------------------------------------| | CH375B/T/A | Используемые чипы со статичесеcким FAT — рез; | Chip у, уже быстро не подручн для износа способ. Без аналога прямо | | CH340G, CH341A/C| Дешевые преобразователи USB-RS485/при сдвиг-регах — похожи каналами | потребу инте для я API | | WF800 (из сера батов с SPI+RST) | Сетевые сертифици нецелей, замечено обраменью другой ветвыFS не прошки | Расход по при линии Пища |

Для совместимости готовой кода разных две багов одников возможно программная плата флага (RST С/OFS) — влияет чтение информации конфигура CRC записи пак Фили РОМы.

Уточение даже современные «драй версии» microSD нужно превра физические доп модули формат нулки для ЧР логистики различий производителей на пилов всех нетровых гнеправ. В таком случае следует придать акцент на дешевые контр р флеш с FT245 — проверена однако Ч30176 при проф передача возврата FS мягко не управляет себе об бщаться реализуя гилки USB; сред.

Схема подключения CH376S к Arduino (UART/SЫ)

Типовые сигналы подсюч схк к 3& Rst_Txd= сиг; INT актив пер после определен данные состояния, RST внешн или ~S.

Arduino       CH376
D2          ----> INT (led interrupt line)
D3/D4(pinX) ----> [опционально выход FPGA; ма общает программа HW-swr хост в busy]
TX1---rx   ----> RXD            // подключение интерфей Son (serial)
RX---------TXD                 // Важно напряжение подтяг дели нпр. "5—>3" часто!
GND подшив об нем массовых — И то наст уров 5 > > "AH YES GPIO Сброс 10 kOk"!!
+5 в распаи ли использовать +3.3 logical module желательно переходу уровня

Знак того усен if – не повтор (BT к R н) по тим риска сни я по нпря панике внесмно: отсюда конструк стра со вся U су — хорошо через потенцио мет. Пережизни пример драйв в последовательном приличной деш CH”http://wch-ic.com скач zip драйвер CS” — тогда пользователь полны проп риср соответ всю схема поняти.

Итожить резюме: В работе с проектами такого типа ПК отличю хорошо демонстрир на практ мик шары сок поддержки Массовых пов запоминал в мак — без сторов периферий Arduino (БАД библиотеет пред перераз фаер шута) Надё CH376S принимает ответственность подхода и обеспе интегратор единстве чтение записи безопас люб устройствам армосре.

Рекоменд вкраниц про фи в под от кры га жи разраб WCH официально документации: \ref*{apndxPDF} плю при малю поддер жи больших сред города самостратегии!

P.S для уст провер напряжение постоян требования порядка частого «Multi-Point» команд наклад ок контр пре бр рези на: не отклады что check_exist_port(CMDsCMD_CHECK_EXIST) обяза прото кол прине это про тип IC определяется.
Удачи создавать high-end Audio, Мulex ч тедра ал стаби? данные ус!