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對于使用DOS系統的8086兼容的PC工控機或者單片機,通過CH375讀寫U盤或者移動硬盤,
可以使用CH375的DOS設備驅動程序,將U盤仿真為硬盤,在DOS中會增加一個邏輯盤(通常是D盤),
使用方法類似于普通硬盤和電子盤及RAM內存盤,該方法還支持U盤帶電熱插拔,更方便交換數據。
硬件要求:兼容8086的CPU,CH375與CPU之間的連接方式可以是以下任何一種:
并口方式可以做成U盤插卡,例如:PCI插卡、ISA插卡、PC104接口板等。
優點:速度快(約每秒200K到500K字節),效率高,卡中自帶5V電源,支持U盤帶電熱插拔。
缺點:連接線多,安裝比串口板復雜。
串口方式可以做成U盤接口板,例如:RS232串口板、TTL串口板等。
優點:硬件連接方便,支持U盤帶電熱插拔,支持整個串口板硬件帶電熱插拔。
缺點:速度慢(約每秒9K到10K字節),需要外供5V電源(串口連線未包含電源供電)。
沁恒電子可以提供上述各種板卡樣品:PCI插卡、ISA插卡、PC104接口板、RS232串口板、TTL串口板。
方案用途及特點:
1、用于在計算機與工控機/嵌入式系統之間非實時地交換數據。
2、用于備份工控機/嵌入式系統中的重要數據。
3、使用市面上通用的U盤,比閃存和電子盤容易采購,容量不限。
4、支持DOS 3.X到7.X版本、支持WINDOWS 3.X、WINDOWS 95/98/ME等操作系統。
5、支持操作系統所能支持的所有文件系統,例如用DOS 7.X可以支持FAT12/FAT16/FAT32。
6、只需要一個驅動程序文件CH375DOS.SYS,長度小于5K,加載后只需要RAM內存約4K。
7、驅動程序只在應用程序讀寫U盤時工作,空閑時不影響原DOS系統及工控機的運行。
8、支持U盤帶電熱插拔,方便使用,U盤可以只在需要時插上。
9、串口連接支持帶電熱插拔,方便使用,串口板本身及U盤都可以只在需要時連接到串口。
10、并口方式如果增加擴展ROM,還可以支持從U盤引導操作系統,(兼容性不如DOS驅動)。
11、極低成本,批量產品只要幾十元人民幣。
12、如果不使用DOS操作系統,那么可以參考CH375的U盤文件級子程序庫進行API調用。
13、簡化并口連接只需要一個地址片選譯碼和一個CH375芯片,驅動程序文件長度小于3K。
關于硬件電路的具體說明
1、并口連接,查詢方式
驅動程序使用查詢方式處理CH375的中斷,具體電路可以參考CH375EDM,硬件I/O地址分別為:
I/O基址 + 0 為CH375的數據端口,可讀可讀,
I/O基址 + 1 為CH375的命令端口,只寫,
I/O基址 + 2 為CH375的狀態端口,只讀,其中位0為CH375的INT#引腳狀態,便于查詢中斷。
如果CH375連接到ISA總線或者PC104總線,那么需要指定CH375的I/O基址(也就是I/O端口),
參考PC104ISA.PDF中的原理圖,可以應用于ISA或者PC104總線,圖中的ROM芯片U4是可選的。
圖中I/O基址為260H,當然可以使用其它I/O地址。圖中27C256可選,僅用于支持從U盤引導。
如果CH375是通過PCI芯片CH365連接到PCI總線,那么驅動程序會自動獲取I/O基址,不必指定。
參考PCI.PDF中的原理圖。
1.X 簡化的并口連接,內部寄存器查詢方式
簡化并口連接只支持CH375A和CH375B芯片(不支持CH375S芯片),不需要狀態端口(I/O基址+2),
在電路設計上,只需要為CH375提供片選信號CS#、讀RD#、寫WR#、地址A0和數據線D7-D0,
在這種簡化的并口連接中,必須使用NO_INTER子目錄下的CH375DOS.SYS驅動程序,文件更小,
該驅動程序通過查詢CH375A和CH375B的內部寄存器代替查詢芯片INT#引腳上的低電平中斷。
對于CH375B芯片建議使用簡化的并口連接,不需要狀態端口(I/O基址+2),無需連接INT#引腳
2、并口連接,中斷方式(建議:請優先使用查詢方式)
驅動程序使用硬件中斷方式處理CH375的中斷,CH375的INT#引腳連接到主機的中斷請求端,
注意,由于CH375的INT#是低電平有效,所以對于ISA和PC104都需要先反相后再連接中斷。
支持任意中斷號,支持任意I/O地址,采用標準的并口連接方式,可以參考CH375芯片手冊,
CH375的CS#引腳由I/O地址譯碼電路產生低電平有效的片選信號,硬件I/O地址分別為:
I/O基址 + 0 為CH375的數據端口,可讀可讀,
I/O基址 + 1 為CH375的命令端口,只寫。
參考ISA_INT.PDF中的原理圖。
3、串口連接,TTL電平
主機串口必須兼容16C550并且可以禁止FIFO,串口號不限,輸入輸出為TTL電平。
驅動程序使用查詢方式處理CH375的中斷,CH375工作于串口方式:
CH375的RXD引腳接主機某串口的TXD,CH375的TXD引腳接主機某串口的RXD,
CH375的RSTI引腳接主機某串口的RTS#,CH375的INT#引腳接主機某串口的CTS#。
在復位CH375芯片后先以9600bps通訊一次,然后雙方都被驅動程序切換到115200bps通訊。
參考SERIAL.PDF中的原理圖,去掉TTL/RS232電平轉換芯片U2,其左右兩側信號直連。
4、串口連接,RS232電平
同上,區別僅在于主機串口的輸入輸出為RS232電平,
所以CH375的兩個輸入RXD和RSTI、兩個輸出TXD和INT#也必須進行TTL與RS232電平的轉換
參考SERIAL.PDF中的原理圖,圖中由U2進行電平轉換,注意圖中U2電容尚未畫出。
關于DOS驅動程序的具體說明
只需要將 CH375DOS.SYS 文件復制到兼容PC工控機的硬盤或者其它電子啟動盤中,
然后修改DOS配置文件 CONFIG.SYS ,如果沒有此文件可以用EDIT或者記事本新建。
在DOS配置文件CONFIG.SYS中加入下面一行,以啟用CH375的DOS驅動:
DEVICE = CH375DOS.SYS @nnnn #rr %mm
如果CH375DOS.SYS不在根目錄下,那么還應該指定包含目錄的完全路徑。參數說明:
1、nnnn是十六進制表示的I/O基址,默認為0。如果nnnn為0,那么驅動程序會自動獲取I/O基址,
對于PCI應該是0,對于ISA和PC104以及串口,都應該指定I/O端點地址。
2、rr是十進制表示的中斷號,默認為0。如果rr為0,那么驅動程序使用查詢方式,否則使用中斷方式。
如果rr為91或者92那么代表特殊含義,不是指中斷號,而是指定使用串口連接方式,
rr為91說明是靜態串口連接,如果在DOS啟動時串口連接失敗,那么驅動程序將退出,
rr為92說明是動態串口連接,即使DOS啟動時串口連接失敗,驅動程序也不退出,而是隨時準備連接。
3、mm為I/O速度,有效值是0到255,數值越小讀寫速度越快,默認為3,大多數低速工控機可以設置為2。
例如ISA卡或PC104板,查詢方式,I/O基址為2A0H,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS @2A0
例如由CH365實現的PCI卡,查詢方式,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS
例如8086低速工控機,查詢方式,I/O基址為320H,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS @320 %2
例如ISA卡或PC104板,中斷IRQ5,I/O基址為260H,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS @260 #5
例如通過串口1靜態連接,也就是串口硬件始終連著,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS @3F8 #91
例如通過串口2動態連接,打算支持串口硬件熱插拔,那么: DEVICE = CH375DOS.SYS @2F8 #92
實例1,某 CONFIG.SYS 文件實例的內容,可以使用記事本打開查看或者新建
DEVICE = C:\DOS\HIMEM.SYS
DEVICE = C:\DOS\RAMDRIVE.SYS 1024
DEVICE = C:\WCH\CH375DOS.SYS @3F8 #92 %1
實例2,某 CONFIG.SYS 文件實例的內容,可以使用記事本打開查看或者新建
DEVICE = C:\CH375DOS.SYS @260 %2
DEVICE = C:\DOS\HIMEM.SYS
當CH375的DOS驅動程序正常啟動后,將顯示版本信息以及硬件配置信息如下
CH375: I/O address = 0260H, interrupt = 00, add disk D:
上行中的0260H是用戶在CONFIG.SYS文件中指定的I/O地址,中斷號00說明是查詢方式,
上行中的D為盤符,如果計算機中已經存在D盤,那么U盤的盤符就可能是E,以此類推。
對于U盤的使用完全類似于普通硬盤及電子盤,主要區別是U盤可以支持熱插拔,在使用過程中,
U盤可以拔出或者更換另一個U盤,但是不宜在寫操作期間拔出,否則可能會丟失數據甚至損壞U盤。
在U盤拔出后,對原盤符操作將始終返回錯誤,直到下一個U盤插入,其處理方法和效果類似于軟盤。
DOS應用程序可以參考CH375CHK.C通過I/O操作查詢U盤是否連接,以及獲知U盤盤符等。
為了模擬軟盤A盤或者B盤,可以使用DOS系統的SUBST命令,例如,如果U盤是D盤,那么執行DOS命令行
SUBST A: D:\
可以使得A盤實際指向D盤,從而保持應用程序對軟盤的兼容性,操作A盤或D盤都實際對應于U盤。
啟動時的錯誤信息有:
CH375: I/O data error
說明I/O數據測試錯誤,可能是與CH375的物理連接有誤,或者是地址譯碼有誤
CH375: interrupt timeout
說明中斷超時或者串口超時,有可能是與CH375的INT#中斷引腳的物理連接有誤
CH375: disk not found
說明DOS啟動CH375驅動程序時U盤沒有插入,只是提示當時U盤尚未插入,不影響使用
CH375: error boot sector
說明DOS啟動CH375驅動程序時U盤無法讀取,可能是U盤損壞或者不支持的其它USB設備
CH375: wait serial
說明指定了中斷號92使用動態串口連接,并且此時驅動程序還沒有檢測到串口硬件
CH375A only: parameter error
說明使用了NO_INTER子目錄中的驅動程序,該驅動只支持CH375A或CH375B芯片,只支持并口查詢
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