存储设备转储器的详细解析

　目前U盘以其体积小、易携带、容量大、使用方便等特点成为最常用的移动存储设备之一。但是一直以来人们对U盘的使用仅限于U盘与计算机之间的通讯。如果要实现多个U盘的内容相互转储必须通过计算机问接完成，比较麻烦，且无法满足人们出门在外需要随时随地转储数据的要求。本文针对这一需求，设计了一款以C8051FD40单片机为核心的U盘转储器，实现不通过计算机直接完成两个U盘之间的数据交换，具有体积小、传输速度快、操作方便、硬件综合成本低等优点。
　　1系统硬件设计
　　1.1系统总体结构与工作原理
　　系统由电源模块、USB接口转储模块、控制模块、键盘模块和液晶显示模块等组成，如图1所示。C8051F040微控制单元外接两个CH375 U盘模块，通过在单片机内部开辟一个数据缓冲区，直接调用子程序库，负责将一个U盘中选中的文件数据传送到另一个U盘中。液晶和外部键盘实现人机接口，通过键盘的上翻、下翻、选择、复制等按键，选中要转存的文件，并在液晶模块中显示文件名、文件大小等相关信息。人机交互界面友好、操作简便。
　　
　　图1 系统结构框图
　　1.2 CH375 U盘模块
　　采用振南电子开发的CH375 U盘读写模块，该模块体积小巧，仅3.3x2.0 cm2.模块供电为5 V，配有指示灯，工作时指示灯被点亮。模块使用USB主从机控制器CH375B，采用并行方式驱动，可以实现U盘的读写。共需要13根信号线（5根控制线8根数据线）。
　　通过该模块提供的znFAT，一种单片机上的FAT32文件系统解决方案，能够轻松地实现U盘上的各种文件级的应用。主要包括文件扇区的定位、文件打开、信息修改、文件关闭、文件删除、文件读、文件写、磁盘信息查询等一些对文件的基本操作。该模块具有体积小，价格较低，使用方便的特点。通过该模块很容易通过单片机实现对两个U盘中的相关文件的转移。
　　CH375 U盘读写模块与C8051F040单片机的连接如图2所示。C8051F040通过CS选中U盘模块，U盘模块则通过INT以中断方式与单片机进行通信。DO～D7为CH375 U盘模块与单片机的并行通信数据线，单片机通过AO、RD、WR控制信号控制CH375U盘模块。D+、D-为CH375 U盘模块与USB存储设备的串行接口。通过CH375 U盘模块可以很容易地实现单片机与USB存储设备直接的数据转储。
　　
　　图2 CH375 U盘模块与C8051FD40接口
　　1. 3液晶显示模块
　　本系统使用122x32点阵的MGLS12232液晶显示模块，模块内置两块2.560位的RAM和两片SED1520控制器，分别由E1、E2两个选通信号控制左右两半屏的显示。图形液晶显示模块有两种连接方式：一种为直接访问方式，另一种为间接控制方式。本系统是采用直接控制方式，该方式将液晶显示模块的接口作为存储器或I/O设备直接挂接在单片机总线上。该模块体积小、价格较低且通过该液晶模块能够满足对一般文件夹名、文件名和文件信息的显示。