存儲設(shè)備轉(zhuǎn)儲器的詳細解析

　目前U盤以其體積小、易攜帶、容量大、使用方便等特點成為最常用的移動存儲設(shè)備之一。但是一直以來人們對U盤的使用僅限于U盤與計算機之間的通訊。如果要實現(xiàn)多個U盤的內(nèi)容相互轉(zhuǎn)儲必須通過計算機問接完成，比較麻煩，且無法滿足人們出門在外需要隨時隨地轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)的要求。本文針對這一需求，設(shè)計了一款以C8051FD40單片機為核心的U盤轉(zhuǎn)儲器，實現(xiàn)不通過計算機直接完成兩個U盤之間的數(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。
　　1系統(tǒng)硬件設(shè)計
　　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)儲模塊、控制模塊、鍵盤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CH375 U盤模塊，通過在單片機內(nèi)部開辟一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，直接調(diào)用子程序庫，負責將一個U盤中選中的文件數(shù)據(jù)傳送到另一個U盤中。液晶和外部鍵盤實現(xiàn)人機接口，通過鍵盤的上翻、下翻、選擇、復制等按鍵，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。人機交互界面友好、操作簡便。
　　
　　圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
　　1.2 CH375 U盤模塊
　　采用振南電子開發(fā)的CH375 U盤讀寫模塊，該模塊體積小巧，僅3.3x2.0 cm2.模塊供電為5 V，配有指示燈，工作時指示燈被點亮。模塊使用USB主從機控制器CH375B，采用并行方式驅(qū)動，可以實現(xiàn)U盤的讀寫。共需要13根信號線（5根控制線8根數(shù)據(jù)線）。
　　通過該模塊提供的znFAT，一種單片機上的FAT32文件系統(tǒng)解決方案，能夠輕松地實現(xiàn)U盤上的各種文件級的應(yīng)用。主要包括文件扇區(qū)的定位、文件打開、信息修改、文件關(guān)閉、文件刪除、文件讀、文件寫、磁盤信息查詢等一些對文件的基本操作。該模塊具有體積小，價格較低，使用方便的特點。通過該模塊很容易通過單片機實現(xiàn)對兩個U盤中的相關(guān)文件的轉(zhuǎn)移。
　　CH375 U盤讀寫模塊與C8051F040單片機的連接如圖2所示。C8051F040通過CS選中U盤模塊，U盤模塊則通過INT以中斷方式與單片機進行通信。DO～D7為CH375 U盤模塊與單片機的并行通信數(shù)據(jù)線，單片機通過AO、RD、WR控制信號控制CH375U盤模塊。D+、D-為CH375 U盤模塊與USB存儲設(shè)備的串行接口。通過CH375 U盤模塊可以很容易地實現(xiàn)單片機與USB存儲設(shè)備直接的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲。
　　
　　圖2 CH375 U盤模塊與C8051FD40接口
　　1. 3液晶顯示模塊
　　本系統(tǒng)使用122x32點陣的MGLS12232液晶顯示模塊，模塊內(nèi)置兩塊2.560位的RAM和兩片SED1520控制器，分別由E1、E2兩個選通信號控制左右兩半屏的顯示。圖形液晶顯示模塊有兩種連接方式：一種為直接訪問方式，另一種為間接控制方式。本系統(tǒng)是采用直接控制方式，該方式將液晶顯示模塊的接口作為存儲器或I/O設(shè)備直接掛接在單片機總線上。該模塊體積小、價格較低且通過該液晶模塊能夠滿足對一般文件夾名、文件名和文件信息的顯示。