U盘电路原理图设计
ch375中文资料
对USB接口芯片CH375的功能、原理做了较详细的介绍，并给出了在单片机读写U盘中的实例及注意事项。
随着计算机技术的快速发展，USB移动存储设备的使用已经非常普遍，因此在一些需要转存数据的设备、仪器上使用USB移动存储设备接口的芯片便相继产生了，CH375就是其中之一，它是一个USB总线的通用接口芯片，支持HOST主机方式和SLAVE设备方式。
在本地端，CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机/DS P/MCU等控制器的系统总线上。
在USB主机方式下，CH375还提供了串行通信方式，通过串行输入、串行输出和中断输出与单片机/DSP/MCU等相连接。
CH375的USB主机方式支持各种常用的USB全速设备，外部单片机/DSP/MCU可以通过CH375按照相应的USB协议与USB设备通信。
CH375芯片内部结构1 内部结构CH375芯片内部集成了PLL倍频器、主从USB接口SIE、数据缓冲区、被动并行接口、异步串行接口、命令解释器、控制传输的协议处理器、通用的固件程序等。
CH375芯片引脚排列如图1所示。
2 内部物理端点CH375芯片内部具有7个物理端点。
端点0 是默认端点，支持上传和下传，上传和下传缓冲区各是8B；端点1包括上传端点和下传端点，上传和下传缓冲区各是8B，上传端点的端点号是81H，下传端点的端点号是01H；端点2包括上传端点和下传端点，上传和下传缓冲区各是64B，上传端点的端点号是82H，下传端点的端点号是02H。
主机端点包括输出端点和输入端点，输出和输入缓冲区各是64B，主机端点与端点2合用同一组缓冲区，主机端点的输出缓冲区就是端点2的上传缓冲区，主机端点的输入缓冲区就是端点2的下传缓冲区。
其中，CH375的端点0、端点1、端点2只用于USB设备方式，在USB主机方式下只需要用到主机端点。
软件接口对于USB存储设备的应用，CH375直接提供了数据块的读写接口，以512b的物理扇区为基本读写单位，从而将USB存储设备简化为一种外部数据存储器，单片机可以自由读写USB存储设备中的数据，也可以自由定义其数据结构。
U盘插入显示“无法识别的USB设备”怎么办？
U盘插⼊显⽰“⽆法识别的USB设备”怎么办？U盘在我们⼯作和⽣活中，使⽤越来越频繁。
可能⼤家在使⽤过程中，都遇到过题主提出的问题：U盘插⼊显⽰“⽆法识别的USB设备”。
要解决这个问题，⾸先我们要搞清楚它是怎么引起的。
下⾯我们就来看看。
1、U盘没问题，电脑驱动有问题当你的U盘在别的电脑能正常使⽤，换到这台电脑来就不能使⽤。
要是属于这种情况的话，⼀般都是这太电脑的驱动问题。
插上U盘后,我们可以到电脑设备管理器中去看看，USB设备上⾯是不是有个黄⾊的叹号，出现这个叹号就下缺少驱动。
要解决这个问题很简单，电脑下载⼀个通⽤USB驱动安装即可。
2、U盘没问题，电脑USB接⼝有问题当你的U盘在别的电脑能正常⼯作，换到这台电脑之后，有些接⼝插上去提⽰⽆法识别，但是有些接⼝却可以。
这种在使⽤了USB延长线的电脑上出现的更频繁。
这个是由于使⽤了USB延长线，主板上输出的电压电流并不能使U盘正常⼯作，不能正常⼯作当然咱们的系统就不知道它是个啥东西了。
出现这种情况的时候，把U盘插到机箱上的USB接⼝就⾏了。
如果机箱的USB接⼝也出现这种情况，那多半是主板使⽤的时间⽐较长了，存在了⽼化现象。
3、电脑没问题，U盘有问题如果你的U盘插到每台电脑上，都⽆法识别，那肯定就是U盘出问题了。
遇到这样的情况，我们可以使⽤U盘量产⼯具或者U盘修复⼯具，来看看能不能修复U盘。
最后建议⼤家在使⽤U盘的时候，特别是在数据传输的时候，别瞬间拔下U盘。
因为在系统对U盘进⾏读写操作的时候都是带电，在没有安全删除硬件的情况下强制拔掉U盘，轻则传输或者读取的数据不能正常使⽤，重则U盘可能会莫名奇妙格式化错误，⽽且这种做法，⾮常容易烧毁U盘的主控以及主板的USB接⼝。
2评论纪⽼修优质科技领域创作者 03-04 13:3511赞踩⽆法识别的USB设备？这个看您是接在前置还是后置USB接⼝上，再有就是你优盘本⾝它是否在别的电脑设备上有问题？通常来说，是电脑本⾝接⼝的问题，你可以接到后置USB⼝去试试，但也不排除优盘本⾝；我们先来了解⼀下优盘的⼯作原理：⼀、U盘的结构：如上图基本上由五部分组成：USB端⼝、主控芯⽚、FLASH（闪存）芯⽚、PCB底板、外壳封装。
第14章 综合实例-U盘电路的设计
②单击原理图符号绘制工具栏
中的放置矩形图标 ，放完矩形，随后会出
现一个新的矩形虚框，可以连续放置。右击或者按Esc键退出该操作。
3
③单击放置引脚图标 ，放置引脚。K9F080U0B一共有48个引脚，在Component属性（
Properties）面板的Pins标签页中，单击
按钮，添加引脚。在放置引脚的过程中，按下
20
③单击
按钮，在弹出的选择封装类型界面中选择用户需要的封装类型，如DIP或BGA
封装。在本例中，采用Quad Packs封装，如图所示，然后单击
按钮。接下来的几步
均采用系统默认设置。
设置引脚数
命名封装界面
设计完成的IC1114元件封装
21
（1）返回PCB编辑环境，单击右侧【Components】中的 按钮，选择【File-based Libraries Preferences】即可打开【可用的基于文件的库】，将设计的库文件添加到可用库
22
3.绘制PCB板
对于一些特殊情况，如缺少电路原理图时，绘制PCB板需要全部依靠手工完成。由 于元件比较少，这里将采用手动方式完成PCB板的绘制，其操作步骤如下：
（1）手动放置元件。
在PCB编辑环境中，单击菜单栏中的【 放置】|【器件】命令，或单击布线工具 栏中的放置元件图标 ，系统将弹出
【库】对话框。
1. 制作K9F080U0B元件
单击菜单栏中的【文件】|【新的】|【库】|【原理图库】命令，新建元件库文 件，名称为Schlib1.SchLib。
①切换到SCH Library面板，单击菜单栏中的【工具】|【新器件】命令，弹出New Component窗口。输入新元件名称为Flash，如图所示。
U盘电路的PCB板设计
修改PCB图纸参数
2. 修改元件安全间距
由于电路板面积太小，元件的安全间距 可以设置得更小一些，从而使元件可以 排列得更紧密一些，如可以将其修改到 步距5mil以下，。
执行菜单命令【Design】/【Rules…】， 弹出PCB板规则对话框，双击 【Placement】选项，再双击 【Component Clearance】选项后，选中 【Component Clearance】选项，如图所 示，在右边的规则栏中将【Gap】栏修 改为3mil。
导线规则设置
3. 设置过孔尺寸
4.设置SMT焊盘拐角距离
11.6.2 多层板自动布线
执行菜单命令【Auto Route】/【All】菜单命令，将弹出如图所示 的自动布线策略选择对话框对话框，选用【Via Miser】选项，表 示将采用具有建议性最小过孔限制的多层板布线策略进行布线， 点击【Route All】 按钮，PCB板编辑器开始自动布线
全局修改电阻的封装
（1）将光标移到U盘原理图中的
任意一个电阻上，单击鼠标右键，
在弹出的对话框中选菜
单
，弹出如图所
示的查找相似对象对话框，在
【Resistor】项后选择【Same】，
表示将选中图纸中所有的电阻。
查 找 所 有 电
阻
修改电阻封装
可以看到图纸中所 有电阻均处于选中 状态，此时点击工 作区右下方的 【Inspect】按钮， 弹出如图所示的 Inspect面板，将 【Current Footprint】 栏修改为“C1005 －0402”，按回车键 确认输入。
11.4.1 确定布局方案
在高密度电路板中，是否需要双面放置元件是 设计者首先要考虑的问题。一般情况下，如果 在顶层能够完成元件的布局，尽量不要将元件 放置在底层，因为一方面会提高电路板的设计 难度和成本，另一方面也会增加元件装配的工 序和难度。但对于U盘电路板而言，如果直接 将元件放置在顶层，由于电路板太小，部分元 件连放置的位置都没有，所以必须采取双面放 置元件的办法。仔细分析原理图可以知道，U 盘主要由以U2（IC1114）为核心的控制器电路 和以U3（K9F0BDUDB）组成。所以可以考虑 将二部分电路分别放置在顶层和底层，具体将 U3（K9F0BDUDB）为核心的存储器电路放置 在顶层元件面，而将U2（IC1114）为核心的控 制器电路放置在底层的焊接面。
Altium Designer原理图与PCB设计教程 高敬朋 第11章
绘制PCB板
查找到所需元件封装后，单击“确定”按钮，在【放置元 件】对话框中会显示查找结果。单击“确定”按钮，把元 件封装放入到PCB板中。放置元件封装后的PCB图 。
绘制PCB板
根据PCB板的结构，手动调整元件封装的放 置位置。
绘制PCB板
单击【布线】工具栏中的图标，根据原理图手动 完成PCB导线连接。在连接导线前，需要设置好 布线规则，一旦出现错误，系统会提示出错信息。 手动布线后的PCB板。
制作IC1114元件
单击菜单栏中的【放置】/【矩形】命令，绘制元件边框， 元件边框为正方形。
制作IC1114元件
单击菜单栏中的【放 置】/【引脚】命令， 或者在【SCH Library】 面板中，单击【Pins】 选项栏中的按钮，添 加引脚。在放置引脚 的过程中，按下Tab键 会弹出引脚属性对话 框，在该对话框中可 以设置引脚的起始编 号以及显示文字等。 IC1114共有48个引脚， 引脚放置完毕后的元 件图。
编辑元件封装
返回原理图编辑环境，双击IC1114元件，系统将弹出【元件属性】对话框。 在该对话框的右下编辑区域，选择属性Footprint，按步骤把绘制的IC1114封 装形式导入。其步骤与连接系统自带的封装形式的导入步骤相同。
绘制PCB板Байду номын сангаас
手动放置元件。在PCB编辑环境中，单击菜单栏中的【放置】 /【元件】命令，或单击【布线】工具栏中的放置元件图标， 系统将弹出【放置元件】对话框。在【放置类型】选项组中 点选【封装】单选钮，然后单击按钮，在系统弹出的【浏览 库】对话框中查找封装库，类似于在原理图中查找元件的方 法。
U盘唯一性标识信息的构建与识别方法
U盘唯一性标识信息的构建与识别方法摘要：根据涉密存储介质保密管理的要求，以U盘为例，提出一种新颖的、以USB协议和大容量存储类协议为基础的移动存储介质管理架构。
存储介质的唯一性标识由VID、PID和硬件序列号组成。
同时还提出了基于CY7C67300嵌入式主机控制器的USB总线介质管理方案。
通过USB总线枚举方式，逐一识别介质唯一性标识并通过超级终端显示。
测试结果证明，该标识和识别方法可以用于移动存储介质安全管理系统，从而使涉密移动存储介质处于实时监控状态下，大大减少了泄密风险。
关键词：信息安全；移动存储介质；唯一性标识；嵌入式USB主机控制器； USB 总线枚举按照保密管理规定，涉密单位职工使用完U盘等移动存储介质必须当天按时归还保密员，并存储在密码文件柜中(如部队的枪支入架)。
保密文件柜由保密员人工管理，涉及借出、归还、监督、提醒等事项，难免疏漏。
若个别人员违规(未经审批许可)携带涉密U盘外出，可能导致涉密U盘丢失或涉密数据失窃,泄漏国家或商业秘密，造成巨大的损失。
因此，涉密U盘的保密管理，需要依靠创新的技术手段，保障保密管理规章制度的贯彻落实。
为了实现涉密U盘保密管理的智能化“机控”，需要为每个U盘定义一个可查询、不易修改的唯一性标识(Unique identifier)，且该标识应很容易与使用者绑定，从而使涉密U盘的保密管理责任到人，以减少泄密隐患。
本文以通用串行总线USB1.0、USB2.0协议为基础，采用CY7C67300单芯片实现嵌入式USB主机控制器，完成该控制器对U盘的控制以及读取U盘唯一性标识信息的功能。
1 工作原理1.1 唯一性标识的构建USB控制/批量/中断CBI(Control/Bulk/Interrupt)传输协议和USB Bulk-Only协议中规定，U盘等符合大容量存储类MSC(Mass Storage Class)协议的设备，如果其序列号索引值不为0，则U盘内必定含有一个唯一的序列号与之匹配[1-2]。
U盘电路原理图设计
任务2.3 U盘电路原理图设计
电子课件
本任务内容
1.引导文 2.工作任务描述
3.操作演示
引导文
任务2.3 U盘电路原理图设计 教学目的 知识能力：熟悉Altium Designer原理图中网络标 号、输入输出端口、ERC测试点、注释及非电气 图形等对象的属性。 技能能力：采用模块法绘制U盘电路原理图，并 掌握知识能力中对象的操作方法和技巧。 社会能力：培养学生分析问题、解决问题的能力。 培养学生的沟通能力及团队协作精神。
操 作 步 骤
• 4.调入元件，按照模块法绘制原理 图 • 根据2.3.6中的U盘电路设计资料， 我们可知，U盘电路主要由：U盘 供电模块、滤波电容电路模块、存 储模块、接口电路、连接器及开关 电路等，本节内容我们按照原理图， 采用模块设计的方式对每一个模块 进行设计，即将一模块电路完整绘 制好后，在绘制下一模块。
引 导 文
图2-54 Drawing Tools工具栏
• 1. 绘制直线的参作步骤 • 1）单击 图标，或执行菜单命令 “Place|Drawing Tools|Line”，光标变成十 字形。 • 2）单击鼠标左键确定直线的起点。 • 3）在画直线的过程中，可以按Shift+空格键 改变拐弯样式。 • 4）在适当位置单击鼠标左键确定直线的 终点。 • 5）单击鼠标右键完成一段直线的绘制。 • 可按以上步骤绘制新的直线，绘制完毕，连 续单击鼠标右键两下，退出画线状态。
引 导 文
引 导 文
图2-52 Parameters Properties设置对话框
图2-53 Choose Design Rule Type对话框
2.3.5 非电气图形
• 单击 按钮，各种工具如图2-54所示。Altium Designer的 绘图功能，都体现在Drawing Tools工具栏中。该工具栏 在Place菜单下。其功能如下： •
《U盘电路设计》课件
案例一：高速U盘电路设计
总结词
高效电源管理
详细描述
为了支持高速数据传输，高效的电源管理至关重要。设计应优化电源分配，采用低功耗的元件和电路，确保稳定 的供电，降低能耗。
案例一：高速U盘电路设计
总结词
先进接口技术
详细描述
采用先进的接口技术，如USB3.0、USB3.1等，提高数据传输带宽，降低信号衰减，实现高速、稳定 的数据传输。
案例三：低功耗U盘电路设计
总结词：节能环保
详细描述：低功耗U盘电路设计主要关注节能环保。通过优 化电源管理和采用低功耗元件，降低U盘的待机功耗和读写 功耗，减少能源浪费。
案例三：低功耗U盘电路设计
总结词：长寿命
详细描述：低功耗设计有助于延长U盘的使用寿命。低功 耗电路产生的热量较少，降低了元件的损耗和故障率，延 长了U盘的整体寿命。
总结词
优化传输速度
详细描述
高速U盘电路设计主要关注提高数据传输速度。通过采用高性能的存储芯片和接 口技术，优化数据读写路径，降低延迟，实现更快的数据传输。
案例一：高速U盘电路设计
总结词：高可靠性
详细描述：高速U盘电路设计需确保高可靠性，采用稳定的电源管理和抗干扰技 术，降低故障率，确保数据在高速传输过程中的完整性。
电路设计
原理图设计
使用专业软件绘制U盘电路的原理图 ，确保各个元件之间的连接正确无误 。
PCB板设计
根据原理图，设计U盘的印刷电路板 ，考虑元件布局、布线规则和信号完 整性。
仿真测试
功能仿真
通过软件模拟U盘的各项功能，如数 据读写、控制逻辑等，确保电路设计 正确。
性能测试
对U盘的存储性能、传输速率、功耗 等进行实际测试，验证是否满足设计 目标。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
引 导 文
图2-48 Net label 对话框
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
2．网络标号的属性
引 导
文
Net Label （网络标号）属性设置对话框中各项含义：
1）Net：网络标号名称。
2）X-Location、Y-Location：网络标号的位置。
3）Orientation：设置网络标号的方向。共有4种方向。
本任务内容 1.引导文 2.工作任务描述 3.操作演示
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
引导文
引
导
任务2.3 知识能力：熟悉Altium Designer原理图中网络标 号、输入输出端口、ERC测试点、注释及非电气 图形等对象的属性。 技能能力：采用模块法绘制U盘电路原理图，并 掌握知识能力中对象的操作方法和技巧。 社会能力：培养学生分析问题、解决问题的能力。 培养学生的沟通能力及团队协作精神。
状态，当出现红色交叉标志时，单击即可完成放置。此时光标仍处于放置忽
略ERC测试点的状态，重复操作即可放置其他的忽略ERC测试点，右击或按
Esc键即可退出。
3）设置忽略ERC测试点的属性。在放置状态时按Tab键，或放置到图纸上后，
双击忽略ERC测试点，系统弹出No ERC属性设置对话框，如图2-50所示。设
置完毕，单击Ok按钮。
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
引 导 文
图2-50 Net label 对话框
• 2．忽略ERC测试点的属性 • 1）Color：忽略ERC测试点颜色。 • 2）Location X、Location Y：忽略ERC测试点位置。 • 3）lock：确定忽略ERC测试点是否处于锁定状态。
• 3）X-Location、Y-Location：用于输入PCB布线指示符号在原理 图上的横纵坐标。
• 4）参数坐标窗口：该窗口列出该PCB布线指示的相关参数，包 括名称、数值、类型。选中任一参数
• 值，单击Edit按钮，系统弹出如图2-52所示Parameters Properties设置对话框。在该对话框中单击“Edit Rule Values”， 系统将弹出Choose Design Rule Type对话框，如图2-53所示。 列出了PCB布线指示用到的所有类型的规则供用户选择。
0 Degrees（0度）、90 Degrees（90度）、180
Degrees（180度）、270 Degrees（270度）。
4）Color：设置网络标号的颜色。
5）Font：设置网络标号的字体、字号。 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
引 导 文
图2-49 Port属性对话框
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
2.3.4 PCB布线指示
引 导
文
• 1．PCB布线指示的放置操作步骤
• 1）执行菜单命令“Place|Directives|PCB Layout”，或按 快捷键“P|V|P”，光标变成十字形且带有
• 随光标浮动。
• 2）移动光标到需要放置PCB布线指示的位置上，PCB布 线指示仍为浮动状态，单击即可完成放置。此时光标仍处 于放置PCB布线指示的状态，重复操作即可放置其他的 PCB布线指示，右击或按Esc键即可退出。
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
2.3.1 网络标号的放置及属性
引 导
文
• 在Altium Designer的原理图绘制过 程中，实现元器件间的电气连接的方 法有四种，一是元件引脚直接连接， 二是利用导线连接，三是使用网络标 号，四是利用节点。
• 网络标号的物理意义是电气连接点。
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
1．网络标号的放置操作步骤
引 导
文
1）单击wiring工具栏中的 图标，或执行菜单命令“Place|Net
Label”，或按快捷键P|N，光标变成十字形且带有一个初始标
号为Net Label1随光标浮动。
2）移动光标到需要放置网络标号的导线上，网络标号仍为浮
动状态，此时按空格键可改变其方向，当出现红色交叉标志时，
• 2．PCB布线指示的属性
引 导
• 1）Name：用于输入PCB布线指示符号的名称。
文
• 2）Orientation：用于输入PCB布线指示符号的方向，共有4种方
向。0 Degrees（0度）、90 Degrees
• （90度）、180 Degrees（180度）、270 Degrees（270度）。
2.3.3 忽略ERC测试点
引 导
文
1．忽略ERC测试点的放置操作步骤
1）单击wiring工具栏中的 图标，或执行菜单命令“Place|Directives|No
ERC”，或按快捷键“P|V|N”，光标变成十字形且带有并随光标浮动。
2）移动光标到需要放置忽略ERC测试点的引脚上，忽略ERC测试点仍为浮动
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
引 导 文
图2-52 Parameters Properties设置对话框 图2-53 Choose Design Rule Type对话框
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
2.3.5 非电气图形
引 导
• 单击 按钮，各种工具如图2-54所示。Altium Designer的 文
绘图功能，都体现在Drawing Tools工具栏中。该工具栏
在Place菜单下。其功能如下：
•
图2-54 Drawing Tools工具栏
• 3）设置PCB布线指示。在放置状态时按Tab键，或放置 到图纸上后，双击PCB布线指示，系统弹出Parameters属 性设置对话框，如图2-51所示。设置完毕，单击Ok按钮。
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
引 导 文
图2-51 Port属性对话框
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程
单击即可完成放置。此时光标仍处于放置网络标号的状态，重
复操作即可放置其他的网络标号，右击或按Esc键即可退出。
3）设置网络标号的属性。在放置状态时按Tab键，或放置到图
纸上后，双击网络标号，系统弹出Net Label （网络标号）属
性设置对话框，如图2-48所示。设置完毕，单击Ok按钮。
河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程