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基于PIC32嵌入式USB工业U盘系统设计

2014-11-27 15:05
来源: 与非网

  1 应用领域背景

  随着自动化技术的不断发展,各种各样的嵌入式控制器获得了日益广泛的应用。一些传统的输入输出设备已经为新型的大容量、智能化的输入输出设备所取代。U盘以其容量大、体积小、价格便宜的众多优点成为了最新的移动存储设备。目前在个人计算机上U盘已经取代了传统的软盘成为广泛使用的移动存储介质。

  工业现场一般都需要数据采集器来完成各类数据采集任务。在很多实际应用中,往往要求数据采集器具有工作可靠、成本低廉、操作简单、数据便于收集和计算机分析等特点。如果能在嵌入式数据采集系统中实现USB主机功能,那么嵌入式数据采集器就能像PC机一样方便灵活地利用U盘这类USB存储设备进行数据存储。但是U盘和其他的USB设备一样。是通过PCI总线与PC机内部的数据总线相接,实现数据的传送,这样在一些相对简单的微控制器中将无法实现对U盘的操作。本设计所实现的模块就是为了将U盘应用在PC机不适合的场所而设计的。

  2 设计摘要

  针对现在U盘无法脱离PC机使用的局限性,工业现场许多嵌入式系统没有提供USB接口和文件系统操作功能,本模块使用PIC32 Starter KitsⅡ通过RS232接口实现现有嵌入式系统对U盘的操作。包括数据文件的写入、读取以及文件目录的创建和删除等。

  3 系统框图

  本系统硬件主要包括PIC32 Starter KitsⅡ为中央控制器,USB设备如U盘等为数据存储设备,嵌入式设备为一些工控设备。其系统框图如图3-1所示。

基于PIC32嵌入式USB工业U盘系统设计

  图3-1系统架构图

  本系统软件工作流程如图3-2,可以执行各种规定的操作,如:打开、新建、删除文件等。USB接口系统PIC32 Starter KitsⅡ是整个系统的核心,用来控制USB总线接口和U盘进行命令和数据交换。它可以被看作是一个硬件、固件和软件的综合体。

基于PIC32嵌入式USB工业U盘系统设计

  图3-2工作流程图

  4 系统原理和技术特点

  系统原理:

  本设计采用PIC32 Starter KitsⅡ作为主机系统,并采用MAX3232芯片设计3.3V到5V电平转换电路构成整个系统的硬件体系。

  1)PIC32 Starter KitsⅡ硬件平台简介

  PIC32MX 单片机(MCU)是一款基于MIPS? Technologies的M4KTM 内核的复杂片上系统。M4KTM 是最新型的32位低功耗RISC处理器内核,采用了增强型MIPS32? Release 2指令集架构。

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