基于CH372的简易USB电压采集系统设计

CH372是一款广泛应用于USB接口转换和数据通信领域的芯片，其最大的特点是内置了USB通讯的底层协议，因此它可以极大的简化USB设备的开发难度。在这个简易USB电压采集系统中，CH372的使用提供了两种工作模式：内置固件模式和外置固件模式。下面我们详细解释这两种模式以及如何实现电压采集系统。 内置固件模式下，CH372能够自动处理所有标准USB端点0的事务，如设备设置、设备配置等。这使得本地端单片机在进行数据交换时不需要编写复杂的底层通信代码，从而简化了单片机的程序设计工作。在内置固件模式下，CH372通常用于那些只需简单数据交换的USB设备开发，如数据采集卡、通信接口等。 外置固件模式则是提供给开发者更高级的定制能力。在这种模式下，开发者需要使用外部单片机自行处理各种USB请求，以实现符合特定USB类规范的设备。这需要开发者具备深入理解USB通信协议和编写较为复杂的单片机固件的能力。通过外置固件模式，开发者可以创建更为复杂的USB设备，比如自定义HID（人机接口设备）、大容量存储设备等。 CH372芯片在USB电压采集系统中的作用主要体现在它与USB主机的接口处，负责USB通信协议的实现。而电压采集部分，则需要连接到CH372的模拟或数字输入端口，单片机通过这些端口读取到电压值后，通过CH372与电脑或其他USB主机进行通信。 在设计USB电压采集系统时，首先需要根据所使用的单片机类型和电压采样需求，设计合适的模拟电压信号采集电路或数字电压检测电路。一旦电压值被采集并转换为单片机可以处理的信号后，单片机通过编程读取这些数据，并通过CH372发送到USB主机。在编写单片机程序时，根据所选用的工作模式（内置或外置固件模式）来编写相应的控制代码。 在系统实现之后，通常还需要配套的USB驱动软件，如在本例中提到的libusb驱动，来让USB主机能够识别和正确处理来自CH372的数据。另外，与单片机和CH372通信的源程序（如IARCH372AVR）、USB库文件（如usblib）都是系统开发和调试过程中不可或缺的部分。 整个系统的搭建和开发需要以下知识点： 1. USB通信协议的理解，包括不同类型的端点和事务处理机制。 2. CH372芯片的工作模式和编程接口，包括内置固件模式和外置固件模式的区别和应用。 3. 单片机编程，根据工作模式编写控制CH372芯片的代码，实现数据的采集和传输。 4. 电压采集电路的设计，包括模拟信号的转换和数字信号的处理。 5. USB驱动程序的安装和配置，确保USB设备能被电脑正确识别和通信。 6. 相关的软件开发，如编写应用程序来分析和显示采集到的电压数据。 以上这些知识点，贯穿了从硬件设计、固件编程到软件开发的整个流程，是实现简易USB电压采集系统的关键。通过这些知识点的学习和应用，可以开发出性能稳定、功能齐全的USB接口电压采集系统。