常用USB芯片介绍（转串口、SPI 、单片机读写U盘）

Author：安。
发布时间：August 12, 2021
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Categories：软硬兼施

这些芯片规格可能比较老，请酌情阅读，因为当下我要解决工控机上一些USB2.0甚至USB1.1的无线应用。
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USB1.1:
CH375 有HOST和SLAVE两种方式，即可以当主机去控制别的USB设备，如U盘等，又可以被PC控制。
CH372 只有设备模式，不能控制别的USB设备

USB2.0:
内部不含单片机核的USB芯片：CY7C68001 CYPRESS
FT245BM FTDI
内部含有单片机核的USB芯片：CY7C68013 CYPRESS 有3种（56针,100针,128针）

USB OTG:
CY7C67200、CY7C67300, 内含16位的RISC MCU，输出16位的数据。为全速的USB接口
TD1120 集成全速主机高速从机，TransDimension公司生产
GL824 没有下到DATASHEET，不过网上都有资料，应该是高速的

USB HUB:
AT43301 一个上行4个下行，为USB1.1接口
GL850A 一个上行4个下行，为USB2.0接口
以下这些HUB是网上弄来的，还没有查过，有要用到的去查查看吧：
Alcor Micro AU2916,AU9412
AtmEl AT43301,AT43311
FDTI FT8U2100AX
Intel 8x930Hx,8x931Hx
KC TecHnology KC82C160,KC82C169
Motorola MC141555,MC141556
PHilips PDIUSBH11,PDIUSBH12
Sola Electronics MSE9701,MSE9712
TI TUSB204613
USAR Systems UR3HCGNH
Winbond W81C180,W82C620

PS:1、USB协议规USB通信遵守严格的主从模式，即必须是主－从，不能主－主或从－从。（很多人都知道，但考虑设计的时候没有注意到）
2、USB HUB是USB设备，只能接USB主机，比如以上的OTG的芯片，不能接非USB主机的芯片，比如CY7C68013.但是HUB接主机芯片以后，该芯片直接确定为主机模式，不能再设为从机

1、CH370（SSOP20） USB-HOST主机接口芯片
简介：1）、支持1.5Mbps低速和12Mbps全速USB通讯，兼容USB2.0.
2）、支持常用的低速和全速设备的控制传输、批量传输及中断传输。
3）、自动检测USB设备的连接和断开，提供设备连接和断开的中断通知。
4）、提供5MB速度的8位被动并行接口和3MB/24MHz速度的SPI串行接口（3线或4线）。
5）、工作电压3.3V和5V。
2、CH372（SSOP20） USB-DEVICE/SLAVE设备接口芯片
简介：1）、全速USB设备（DEVICE）接口，兼容USB2.0，支持控制传输、批量传输、中断传输。
2）、是CH375芯片的功能简化版，CH375芯片的设备方式完全与CH372兼容。
3）、通过2MB速度的并行接口与单片机进行通讯。
4）、在本地端，CH372可方便的挂接到单片机/DSP/MCU/MPU等控制器的系统总线上。
5）、在计算机系统中，CH372的配套软件提供了简洁易用的操作接口，与本地端的单片机通讯简单方便。
6）、通用Windows驱动程序提供设备级接口，通过DLL提供API应用层接口。
7）、内置了USB通讯中的底层协议，具有省事的内置固件模式和灵活的外置固件模式。
8）、内置固件模式下屏蔽了相关的USB协议，自动完成标准的USB枚举配置过程，不需本地端控制器做处
理，简化了单片机的固件编程。
9）、外置固件模式下，由外部单片机自行处理各种USB请求，从而实现符合各种USB类规范的设备。
10）、工作电压3.3V和5V。
3、CH374（SOP28、SSOP20、SSOP24、SOP16） USB总线通用接口芯片
简介：1）、USB-HOST主机方式和USB-DEVICE/SLAVE设备方式，支持动态切换。
2）、支持1.5Mbps低速和12Mbps全速USB通讯，支持常用的低速和全速USB设备的控制传输、批量传输、中断传输、同步/等时传输。
3）、CH374U芯片内置3端口USB根集线器ROOT-HUB，可同时连接和管理3个USB设备（即3个主机接口，1个设备接口）。
4）、CH374G芯片内置2端口USB根集线器ROOT-HUB，可同时连接和管理2个USB设备（即2个主机接口，1个设备接口）。
5）、自动检测低速和全速USB设备的连接和断开，提供设备连接和断开的中断通知。
6）、提供6MB速度的8位被动并行接口（8位并口及相应控制线共计12根线）。
7）、提供3.5MB/28MHz速度的SPI串行接口（信号线包括SCS/SCK/SDI/SDO）。
8）、CH374G只支持SPI串行接口方式。
9）、如客户需DEVICE方式应用，我们可提供CH372DRV、CH372DBG、CH372EVT文件供参考。
10）、如客户需读写U盘应用，我们可提供通用MCU操作U盘的文件子程序库（CH374LIB.ZIP），用户通过调用API函数直接对U盘进行文件及操作，无需了解文件系统，无需了解USB协议，具有移植方便、U盘兼容性高、开发速度开、简单易懂等优点。
11）、CH374因需加载库文件，所以需占用较多单片机资源，但在高速单片机时，CH374速度最快，且CH374连线较少，所以适用于MCU资源比较丰富的场合，有较高的性价比和较快的速度。另在USB主机模式下，CH374的固件相对灵活，适合操作USB鼠标键盘、3G模块等。
12）、CH374U/G具有ROOT-HUB功能，可操作多个USB设备，所以适用于操作USB鼠标键盘、U盘对拷、KVM等场合，同时也适用于替换HOST芯片+HUB芯片或多个HOST芯片的组合方案。
13）、工作电压3.3V和5V。
备注：SPI分主从，CH374芯片的SPI为从。
4、CH375（SOP28） USB总线通用接口芯片
简介：1）、USB-HOST主机方式和USB-DEVICE/SALVE设备方式，支持动态切换。
2）、支持12Mbps全速和3.5Mbps低速USB通讯，支持控制传输、批量传输、中断传输。
3）、自动检测低速和全速USB设备的连接和断开，提供设备连接和断开的中断通知。
4）、内置控制传输的协议处理器，简化常用的控制传输。
5）、内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议的固件。
6）、支持Bulk-Only传输协议和SCSI、UFI、RBC或等效名命令集的USB存储设备（如U盘等）。
6）、提供2MB速度的8位被动并行接口和6Mbps速度的串行接口方式。
7）、工作电压3.3V和5V。
5、CH376（SOP28、SSOP20） U盘和SD卡文件管理控制芯片
简介：1）、用于单片机系统读写U盘或SD卡中的文件。
2）、支持USB-HOST主机方式和USB-DEVICE设备方式，支持动态切换。
3）、支持12Mbps全速和3.5Mbps低速USB通讯，支持控制传输、批量传输、中断传输。
4）、自动检测USB设备的连接和断开，提供设备连接和断开的中断通知。
5）、提供6MHz的SPI主机接口，支持SD卡（包括标准容量的SD卡和高容量的HC-SD卡）以及与其协议兼容的MMC卡和TF卡等。
6）、提供2MB速度的8位被动并行接口、2MB/24MHz速度的SPI设备接口、最高3Mbps速度的异步串口与单片机交换数据。
7）、内置了USB通讯协议的基本固件（内置USB控制传输的协议处理器，简化常用的控制传输）。
8）、内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议的固件。
9）、内置了SD卡的通讯接口固件。
10）、内置了FAT16、FAT32及FAT12文件系统的管理固件，支持容量高达32GB的U盘和SD卡。
11）、支持长文件名。
12）、USB设备方式完全兼容CH372芯片，USB主机方式基本兼容CH375芯片。
13）、因内置了FAT文件系统，所以对单片机资源占用较少，适用于一些资源有限或低端的单片机读写U盘或SD卡文件。
14）、工作电压5V和3.3V以及3V。
6、CH378(LQFP64、LQFP128) 高速U盘和SD卡文件管理控制芯片
简介：1）、用于单片机系统快速读写U 盘或者SD卡中的文件。
2）、支持USB-HOST主机方式和USB-DEVICE设备方式，支持动态切换。
3）、支持12Mbps全速和480Mbps 高速USB 通讯，支持控制传输、批量传输和中断传输。
4）、自动检测USB设备或SD 卡的连接和断开，提供设备连接和断开的事件通知。
5）、提供最高50MHz 的SPI主机接口，支持SD 卡以及与其协议兼容的MMC 卡和TF 卡等。
6)、内置USB 控制传输的协议处理器，简化常用的控制传输。
7）、内置固件处理海量存储设备的专用通讯协议，支持Bulk-Only传输协议和SCSI、UFI、RBC 或等效命令集的USB 存储设备（包括U 盘/USB硬盘/USB闪存盘/USB读卡器）。
8)、内置FAT16和FAT32以及FAT12文件系统的管理固件，支持容量高达32GB的U 盘和SD 卡。
9）、提供文件管理功能：打开、新建或删除文件、枚举和搜索文件、创建子目录、支持长文件名。
10)、提供文件读写功能：以字节为最小单位或者以扇区为单位对多级子目录下的文件进行读写。
11）、提供磁盘管理功能：初始化磁盘、查询物理容量、查询剩余空间、物理扇区读写。
12)、提供芯片自动演示功能，演示文件的创建和读写。
13)、提供高速8位被动并行接口，支持连接到单片机的并行数据总线。
14)、提供最高30MHz 速度的SPI 设备接口，支持连接到单片机的SPI串行总线。
15)、提供最高10Mbps 速度的异步串口，支持连接到单片机的串行口，支持通讯波特率动态调整。
16)、支持低功耗模式。
17)、内置20K RAM，可当文件读写缓冲区使用，也可当普通RAM 使用，极大降低了外部系统的资源
要求。
18)、提供LQFP64M 或LQFP128 无铅封装，兼容RoHS。

**1** **、设备方式**

| **型号** **功能** | **CH378**                                                                                                    | **CH376**                    | **CH375** | **CH372** | **CH374**    |
| ------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------------ | ----------------- | ----------------- | -------------------- |
| **内部固件**            | **有**                                                                                                       | **有**                       | **有**    | **有**    | **无**       |
| **硬件接口**            | **并口/SPI/** **UART**                                                                                 | **并口/SPI/** **UART** | **并口**  | **并口**  | **并口/SPI** |
| **备注**                | **CH376** **在串口方式下做设备，只能工作在内置固件模式。** **在同等条件下，CH374速度相对较快。** |                                    |                 |                 |                    |

**2** **、主机方式（以读写USB存储设备为例）**

| ** ** **型号** **功能**                          | **CH378**                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       | **CH376**                    | **CH375**                  | **CH374**                  | **CH370**                  |
| -------------------------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------------ | ---------------------------------- | ---------------------------------- | ---------------------------------- |
| **内置MASS** **STORAGE** **等U盘存储协议** | **有**                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          | **有**                       | **有**                     | **无**                     | **无**                     |
| **硬件接口**                                           | **并口/SPI/** **UART**                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    | **并口/SPI/** **UART** | **并口/UART**              | **并口/SPI**               | **并口/SPI**               |
| **支持SD卡操作**                                       | **支持**                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        | **支持**                     | **不支持**                 | **不支持**                 | **不支持**                 |
| **FLASH(** **最少)**                             | **1K-2K** **左右**                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        | **1K-2K** **左右**     | **13K** **左右**     | **13K** **左右**     | **13K** **左右**     |
| **RAM( ** **最少)**                                    | **几十字节**                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    | **几十字节**                 | **600** **字节以上** | **600** **字节以上** | **600** **字节以上** |
| **备注**                                               | **CH378/CH376** **内置了文件系统，所以占用单片机的资源比较少。** **CH375/374/370** **需加载相关的文件系统库，所以占用单片机资源较多。** **在高速单片机下，CH374/CH370的速度最快，CH375/376基本一样。** **CH370** **和CH374相比，只是少了CH374的设备功能及ROOT-HUB。** **CH378** **相比于CH376主要是USB2.0高速传输。（以上芯片中仅CH378支持USB2.0协议，其余都是USB1.1兼容2.0）** |                                    |                                  |                                  |                                  |

**3** **、接口方式**

| ** ** **型号** **功能** | **CH378**                                          | **CH376**                                          | **CH375**                                          | **CH374**                                                                  | **CH372**                                          | **CH370**                                          |
| ------------------------------------- | ---------------------------------------------------------- | ---------------------------------------------------------- | ---------------------------------------------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------- | ---------------------------------------------------------- | ---------------------------------------------------------- |
| **单片机操作方式**            | **命令操作（方便）**                               | **命令操作（方便）**                               | **命令操作** **（方便）**                    | **寄存器操作**                                                             | **命令操作** **（方便）**                    | **寄存器操作**                                     |
| **8** **位并口速度**    | **10MB**                                           | **2MB**                                            | **2MB**                                            | **6MB**                                                                    | **2MB**                                            | **5MB**                                            |
| **SPI** **接口速度**    | **30MHz**                                          | **2MB/24Mhz**                                      | **无**                                             | **3.5MB/28Mhz**                                                            | **无**                                             | **3MB/24MHz**                                      |
| **异步串口速度**              | **10Mbps**                                         | **3Mbps**                                          | **6Mbps**                                          | **无**                                                                     | **无**                                             | **无**                                             |
| **USB** **传输方式**    | **控制传输** **批量传输** **中断传输** | **控制传输** **批量传输** **中断传输** | **控制传输** **批量传输** **中断传输** | **控制传输** **批量传输** **中断传输** **同步/等时传输** | **控制传输** **批量传输** **中断传输** | **控制传输** **批量传输** **中断传输** |

**4** **、可用于RAM/ROM资源有限/低速的单片机系统**

| **型号** **功能** | **CH378**                                                                                                                                                                                                                                                | **CH376**                                                                                                                                              | **CH375**                                                                              | **CH374**    | **CH372**                      | **CH370**    |  |
| ------------------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------- | -------------------- | -------------------------------------- | -------------------- | -- |
| **内部固件**            | **有（1.** **USB ** **通讯协议；2.处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议；3.SD 卡的通讯接口；4.FAT16和FAT32 以及FAT12 文件系统的管理固件）**                                                                                                   | **有（1.** **USB ** **通讯协议；2.处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议；3.SD 卡的通讯接口；4.FAT16和FAT32 以及FAT12 文件系统的管理固件）** | **有（1.** **USB ** **通讯协议；2.处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议）** | **无**       | **有 （USB通讯底层协议固件）** | **无**       |  |
| **硬件接口**            | **并口/SPI/ UART**                                                                                                                                                                                                                                       | **并口/SPI/ UART**                                                                                                                                     | **并口/串口**                                                                          | **并口/SPI** | **并口**                       | **并口/SPI** |  |
| **备注**                | **CH376** **在串口方式下做设备，只能工作在内置固件模式；在同等条件下，CH374速度相对较快。** **(CH372 ** **内置固件模式下屏蔽了相关的USB 协议，自动完成标准的USB 枚举配置过程，完全不需要本地端控制器作任何处理，简化了单片机的固件编程。）** |                                                                                                                                                              |                                                                                              |                    |                                      |                    |  |

## 主机控制器

|                        |
| ------------------------ |
| 公司名称               |
| CMD                    |
| Cypress                |
| Intel                  |
| Lucent                 |
| Motorola               |
| OPTi                   |
| ScanLogic              |
| Symbios                |
| TransDimension         |
|**集线器**       |
|                        |
| Alcor Micro            |
| Ateml                  |
| FDTI                   |
| Intel                  |
| KC Technology          |
| Motorola               |
| Philips                |
| Sola Electronics       |
| TI                     |
| USAR Systems           |
| Winbond                |
| USB接口器件            |
|                        |
| AKM                    |
| Lucent                 |
| Micrel                 |
| National               |
| NetChip                |
| OKI                    |
| Philips                |
| ScanLogic              |
| Thesys                 |
| Sipex                  |
| **USB控制器**    |
| AMD                    |
| Anchor                 |
| Ateml                  |
| Cypress                |
| Infineon               |
| Intel                  |
| Kawasiki LSI           |
| Microchip              |
| Mitsubishi             |
| Motorola               |
| Philips                |
| ScanLogic              |
| STMicroeletronics      |
| Standard Microsystems  |
| **USB电源管理**  |
| IMP                    |
| Micrel                 |
| Murata                 |
| TI                     |
| Unitrode               |
| **特殊功能USB器件**        |
|** HID接口器件 **           |
| Alcor Micro            |
| CMD                    |
| Code Mercenaries       |
| Fairchild              |
| FDTI                   |
| Motorola               |
| Samsung                |
| Sola Electronics       |
| USAR Systems           |
| Vitera                 |
| Winbond                |
| Zilog                  |
| **USB－并口转化器**        |
| Lucent                 |
| Prolific Technology    |
| ScanLogic              |
| Sola                   |
| **USB-USB转化接口器件**    |
| Aox                    |
| Shadow logic           |
| Prolific Technology    |
| **USB语音接口器件**        |
| AKM                    |
| Dallas                 |
| Philips                |
| **USB图象接口器件**        |
| Aox                    |
| Divio                  |
| Philips                |
| Sunplus                |
| **USB-Ethernet接口器件**   |
| Kawasiki LSI           |
| ScanLogic              |
| Dallas                 |
| **USB/RS-232接口器件**     |
| Ateml                  |
| **USB-ATAPI/IDE 接口器件** |
| ScanLogic              |

> 引用自：「51黑-([http://www.51hei.com/bbs/dpj-31003-1.html](http://www.51hei.com/bbs/dpj-31003-1.html))」
> 　　　　「51黑-([http://www.51hei.com/bbs/dpj-86097-1.html](http://www.51hei.com/bbs/dpj-86097-1.html))」

Last modification：August 12, 2021