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U盘技术在数控雕刻机中的应用
口陈涛□吕彦明
江南大学机械工程学院无锡214122
摘要:介绍了USB接ロ芯片CH375,并设计了利用该芯片使U盘技术在数控雕刻机系统中得以实现的方策,即只
需要在原来的系统上増加一个U盘读取系统,然后直接调用CH375提供的子程序即可实现单片机读取并识别U盘中数据
的功能。该系统结栒简单,成本低廉,在经济型数控系统中有较高的使用价值和广阔的应月前景。
关键词:U盘技术数控雕刻机USB接口芯片
中图分类号:TP31;TYG659
文献标识码:B
文章编号:1000-4998(2008)06-0023-03
数控雕刻机在数据传输方面常见的步骤是:首先
CH375的介绍
由上位机(PC机)产生加工信息码,然后通过串口发送
数据给下位机(单片机系统),由下位机识别代码,完成
CH375是一个USB总线的通用接口芯片,支持
USB-HOST主机方式和USB- DEVICE/ SLAVE设备方
加工信息,这样就使数控雕刻机在加工时必须要有
台PC机同时工作。自U盘系列移动存储设备问世以式?在本地端,CH375具有8位数据总线和读、写、片选
来,就以其规格通用、容量多样、价格低廉、便于携带等控制线以及中断输出,可以方便地挂接到单片机
DSP/MCU/MPU等控制器的系统总线上。在USB主
优点迅速占领了PC机及其外围设备市场,但U盘技
术在单片机领域的实用潜力尚需进一步开发。
机方式下,CH375还提供了串行通讯方式,通过串行输
基于以上现实情况,本文介绍了利用USB接口芯入、串行输出和中断输出与单片机/DSP/MCU/MPU
片CH375设计了一种可以识别U盘数据的单片机系等相连接。
统。此系统不仅很好地解决了数控雕刻机在数据传输
CI375的USB主机方式支持常用的USB全速设
方面的问题,还为U盘技术在单片机领域的应用开辟备,外部单片机可以通过CH375按照相应的USB协议
了道路。此设计方案的原理是:先将PC机生成的加ェ与USB设备通讯。还可以直接以扇区为基本单位读写
代码(C代码)捞贝到U盘里,然后由单片机通过USB
常用的USB存储设备内的信息。CH375内置的USB底
接口芯片CH375读取和识别U盘中的数据,再由其控层通讯协议,具有简单的内置固件模式和灵活的外部
制步进电机的运动,从而完成数控雕刻
固件模式两种应用开发方式,支持5V和3.3V的电源
电压,同时也支持低功耗模式。C375芯片引脚见图1。
收稿日期:2007年12月
三组测量数据测量结果都小于5mm(可接受偏差
械,2000,(12):30-31
为50mm),符合设计要求
2http://www.palis.de/funktion_engl/funktion_engl.html
5结论
3杨小平.立体车库的小车输送装置[P].中国专利(申请):
所研制的用于堆垛式立体车库中的自动泊车机器4 Chun Tae-.Won, Kim Kyung-man, Lee Hong- Hee, Kim Heung-gun,
人,采用螺旋传力机构和双滑块机构组成的起重臂伸
Nho. Eui-cheol Ifast Scanning Method for Container Stacking
出模块,和轮系机构组成的起重臂夹持模块配合工作
Profile with One Laser Sensor IECON Proceedings[J ] Industrial
完成对汽车轮胎的夹持和起重。通过静力学分析,从理
Electronics Conference, 2003, (2): 1092-1096
论上论证了该机构的可行性,并确定了所需要电机的5 Carmichael Craig G, Bartlett Eric B. Stacking Diverse Models to
功率、扭矩。通过基于沿轨道方向汽车中心位置算法的
Achieve Reliable Error Response Distributions[J]. United State
定位控制系统,能使机器人自动定位到汽车底部中心
2002,(1/3):31-33
位置,且测量最大偏移量小于10mm,符合设计要求。
6上海三住精密有限公司.FA工厂自动化用零件[M].2006
参考文献
2007版:392
缭慰时.机械式停车库的汽车交接设备研究[J].起重运输机
(编辑林凡)
N机械制造4卷第526期
20
08/6
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m 50m80
CH375具有以下特点:
28?式。CH375通过8位数据线D0~D7、读RD#、写WR#与
1)支持符合USB相关规
R
单片机的读写引脚相连,CS片选线通过38译码器相
范和基于Bulk-only传输协议
D)详
C923
连,CH375的INT#与单片机的INTO相连,通过中断方
的各种U盘/闪存盘/外置硬「るNc
式来实现读取U盘数据。由于本设计采用扇区的读取
盘
方式,在读取U盘文件时,要求单片机系统中至少具
2)支持文件系统FAT2、ッ。?「有512字节的RAM内存,况且RAM越大,读写效率越
FAT16和FAT32;
高,为此在本设计中还扩展了8k的6264作为数据缓冲
3)具有搜索、信件、删除、「?图1CH375芯片引脚图
区。NT#输出的中断请求是低电平有效,可以连接到
读写数据、查询、修改信息等功能
单片机的中断输入引脚或普通I/O引脚,单片机可以
4)具有3种读写方式:高速扇区模式、字节模式和使用中断方式或查询方式获知中断请求。当WR#为高
数据流模式。
电平,并且CS#、RD#及A0都为低电平时,CH375中的
2具体的系统设计模块
数据通过D7~D0输出;当RD非为高电平,并且CS排、
WR排及AO都为低电平时,D7~D0上的数据被写入
2.1硬件电路的设计
CH375芯片中;当RD#为高电平,并且CS#和WR#都
CH375在主机方式下,既可以エ作于并口方式又为低电平,而A0为高电平时,D7~D0上的数据被作为
可以工作于串口方式,但是通过比较,文件数据读取的命令码写入CH375芯片中。具体设计原理图见图2
速度并口比串口快(并口连接的最高速度可达100~
在硬件设计中需要注意增强抗干扰能力,所以要
200k字节;串口的速度只有波特率的70%~95%,在在各个电源口增加各种去耦电容,且各个接地线要连
波特率为700kbps下达到50k字节每秒),故本设计选接可靠,否则在使用耗电较大的U盘时会影响并口数
用并口方式。又考虑到以字节为单位,读取占用太多的据传输。
RAM,且读取速度降到以扇区为单位读取速度的30%2.2软件设计
80%,故在设计中,采用在并口方式下的扇区读取方
根据设计原理图以及要实现的功能可以清晰地表
U48051
U174S373
-39DB0
のmm
23Q
DB2 7
35DB4
3
133
012-0INTO
24A

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