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摘要：以CH376芯片为核心的USB接口机制的完善与优化，对于智能仪器仪表的运行管理、数据交互产生了极为深远的影响。基于这种认知，为进一步发挥CH376芯片的技术优势，构建现代高效的智能仪器仪表USB接口方案，文章从多个层面出发，全面探讨、科学分析CH376芯片智能仪器仪表中的应用方法，旨在为后续相关技术活动的开展提供方向性引导。
关键词：智能仪器仪表；CH376芯片；USB接口；应用方案
前言
随着技术的不断发展，近些年来智能仪器仪表呈现出微型化、多功能化以及智能化的发展趋势，有效满足了经济生产和社会生活等领域的使用需求。USB接口机制作为智能仪器仪表的重要组成部分，依托于USB接口以及微型处理器，使得其在数据交互、设备维护等方面发挥着关键性的作用。文章以USB接口作为研究对象，以芯片CH376为研究核心，从多个角度出发，系统化探讨USB芯片CH375在智能仪器仪表中的应用方法，以期形成完备的USB接口方案，实现智能仪器与PC设备之间的有效衔接。
1.CH376芯片概述
对CH376芯片的全面梳理，有助于引导技术人员在思维层面形成正确的认知，厘清CH376芯片的技术体系以及框架机制，持续强化CH376芯片在实践环节的作用，为智能仪器仪表USB接口机制的健全与完善创造条件。
目前USB接口机制的设置主要有两种方案：一种是具备USB接口功能的微型处理器，这一方案需要投入大量资源，进行硬件设备更新以及系统研发。另一种是采取微型处理器+USB通信芯片的技术方案，这种技术方案，技术难度相对较低，逐步成为现阶段USB接口机制发展的主流[1]。CH376芯片作为一种成熟的USB总线通信接口芯片，其具有较强的兼容性，能够支持多任务模型下的任意切换，有效满足不同用户的使用需求。同时CH376芯片框架中内置的通信逻辑，使得该芯片在短时间内，快速交互各类数据，尤其CH376芯片提供8位并口、SPI接口以及异步串口三种通讯接口，大大提升了芯片的实用性。各类单片机能够通过通讯接口，以CH376芯片为依托，实现U盘或者存储卡内数据的分析、计算以及处理，形成一个高效快捷的通讯方案。
2.智能仪器仪表USB接口设计方案
智能仪器仪表USB接口在设计过程中，涉及到多个方面的内容，考虑到技术研发难度以及实现成本，在整个USB接口设计环节，着眼于实际，以8位单片机以及16位单片机作为目标对象，以CH376芯片作为平台，开展相应驱动程序的编写，在确保USB接口性能稳定性的同时，确保了智能仪器仪表与PC端之间的互联互通。在智能仪器仪表USB接口设计环节，技术人员以及进一步突出CH376芯片的作用，从硬件设计以及如那件设计多个角度出发，梳理CH376芯片在USB接口设计环节应用的主要方式[2]。在CH376芯片硬件框架设置环节，技术人员在科学性原则、实用性原则的引导下，通常情况下，使用5V电源或者3V电源供电中枢，但是由于目前部分单片机电源形制特殊，因此在实际的电源供应体系设计环节，需要采取更为灵活的处理方式，例如目前使用频率较高的C8051F020单片机，其工作电压为3.3V，为了确保单片机的有序运转，在CH376芯片硬件设计环节，相应的进行电压调整，形成一个完备的电路机制，如图1所示：
图1 为CH376芯片电路连接图
在连接图中/RD以及/WR分别表示单片机读取通道以及指令通道，/CS表示单片机线路驱动，其主要作用在于，确保单片快速进行外部装备组件的切换选择。在CH376芯片的框架下，整个单片机的信息读取以及交互能力得到大大提升，整个系统也能够快速识别各类存储设备，实现高效的信息交互[3]。具体来看，借助于必要的电路连接，使得当USB在没有完成相关配置或者配置被取消之后，CH376芯片电路电平较高；当完成USB相关配置后，CH376芯片电路电平较低，通过电平高低变化，单片机能够完成对USB接口状态信息的读取，进而发出提示信息，CH376芯片中的ACT3#在接收到单片机指令后，通过与其连接的LED信号灯发出指示讯息，引导操作者进行后续的操作。在对CH376芯片进行软件设计的过程中宏，技术人员需要充分认识到，CH376芯片的实用性，其可以根据需要，采取内置固件或者外置固件两种配置方案，为了确保CH376芯片在智能仪器仪表中的使用质效，在软件设计环节，需要结合实际情况，有针对性地完成CH376芯片软件设计方案的设计与优化[4]。在CH376芯片固件内置的情况下，智能仪器仪表的USB协议受到屏蔽，在屏蔽过程中，自动生产标准的USB配置机制，这种USB配置不需要智能仪器仪表中微型处理器的参与，在很大程度上，降低了微型处理器的操作难度，减轻编程压力，对于后期整个技术研发成本把控产生了积极作用。从现阶段，实际使用情况来看，CH376芯片凭借自身的技术优势，逐步成为现阶段主流的USB通讯架构。在完成CH376芯片基本配置后，为了保证CH376芯片运行的流畅性以及稳定性，还有必要做好控制程序的梳理与完善。例如在程序编辑环节，在相关技术流程的规范下，对CH376芯片以及外围电路进行必要的初始化操作，初始化过程中，技术人员需要在科学性原则、实用性原则的引导下，转变工作思路，有序开展相关组件的初始化。例如对于C8051F020单片机其使用的CH376芯片，在进行系统初始化环节，为了保证初始化操作不会对整个运行系统产生影响，技术人员从单片机系统时钟、输入端口、输出端口等几个方面，有序进行初始化操作。在初始化环节，有针对性地开展CH376芯片工作状态、配置情况、连接能力等检测评估，在检测过程中，一旦发现问题，应当立即采取相应的处理措施，处理相关问题。
3.CH376芯片在智能仪器仪表中的应用方法
CH376芯片在智能仪器仪表中的应用涉及到多个方面，在实际的应用环节，为确保应用效果，技术人员有必要从CH376芯片运行机理、作用特点等方面入手，明确CH376芯片的技术特性，在过往经验的基础上，从CH376芯片USB接口硬件设置以及软件设置等几个层面出发，切实发挥CH376芯片的技术优势，为智能仪器仪表USB总线系统的构建提供技术支持。
CH376芯片主要涉及到3种USB主机模式，在实际的技术应用环节，有必要采取针对性的技术手段，进行相关技术体系的构建，确保USB主机模式与智能仪器仪表的使用有效衔接。在技术应用过程中，确保CH376芯片程序主体循环的有效性，借助于相关组件，使得CH376芯片与USB设备之间建立起稳定的联系，确保各类数据信息得以快速的更新、传输以及交互，并根据用户要求进行数据的录入[5]。在这一过程中，考虑到CH376芯片涉及到的数据传输主要以字节为单位进行，为加快数据传输速度，技术人员可以在CH376芯片内进行追加信息，例如输入CMD-BYTE-READ的指令，使得智能仪器仪表中的单片机能够以字节为基本单位，快速获取某一位置获取数据，从而大大提升了智能仪器仪表的数据获取能力。同时为了便于数据的改写，技术人员在CH376芯片应用环节，也应当进行相应的处理，例如在CH376芯片中增加相关检索指令，操作人员在输入检索信息后，CH376芯片能够快速定位并进行信息数据的改写。
结语
为确保USB芯片CH376的科学高效使用，满足智能仪器仪表的使用需求，实现快捷、稳定的数据交互。文章着眼于实际，在对CH376芯片基本构成以及技术特性梳理的基础上，以现有的技术手段为支撑，对智能仪器仪表USB接口技术方案进行制定与优化，同时，充分吸收借鉴过往有益经验，扎实推进CH376芯片在智能仪器仪表中的合理应用，形成完成完备的技术应用方案，为后续相关技术研发与应用活动的开展提供方向性引导。
参考文献
[1]韩旭，吕其兵.基于CAN总线和USB存储的焊接参数采集系统[J].电焊机，2017（10）：96-97.
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[3]王仲夏，杨坤，朱长成.基于FDR型土壤水分数据快速采集系统的设计[J].山西电子技术，2017（8）：108-109.
[4]李润汀，王黎明.基于CH376的USB主/从接口设计[J].电子科学技术（北京），2017（2）：138-143.
[5]储甜，颜锦奎.基于单片机的USB文件读写[J].电子测量技术，2018（8）：90-93.
论文作者:冯登朝
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/19
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