西安達(dá)泰電子有限責(zé)任公司

如何輕松解決單片機(jī)讀寫U盤模塊的選型
關(guān)鍵詞：USB讀寫模塊  U盤  SPI  UART
最近項(xiàng)目中，使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備：USB118AD模塊。主要功能是將數(shù)據(jù)通過單片機(jī)直接存儲(chǔ)于U盤上，使數(shù)據(jù)隨身攜帶。
看到有網(wǎng)友關(guān)于此款模塊的討論，我也想就我的經(jīng)歷說點(diǎn)什么。
在網(wǎng)上查找搜索此方面的模塊，發(fā)現(xiàn)西安達(dá)泰電子的U盤讀寫模塊USB118AD頗受青睞；同時(shí)也有別的廠家的模塊價(jià)格相對(duì)較低。基于成本和性能的考慮，同時(shí)購買兩公司產(chǎn)品進(jìn)行比較。下列出筆者的測試結(jié)果供大家參考。
表1 USB118AD與另一款產(chǎn)品性能比較
比較項(xiàng)目 USB118AD 另一款
使用單片機(jī) ARM7系列的LPC2468 自產(chǎn)芯片
PCB板厚 1.2mm 1.0mm
尺寸 51.6mm*43mm 31mm*36mm
等級(jí) 工業(yè) 民用
元器件 雙面布件 單面布件
技術(shù)資料 提供完整的測試?yán)?br />（ASM和C） 單功能測試程序
（C）
UART波特率 9600/57600/115200bps 2400/4800/9600
SPI速度 最大150kB/s（2Mbps） 最大10KB/s
單次讀寫數(shù)據(jù)長度 4KB 254B（第一個(gè)數(shù)據(jù)無效）
指令長度 定長 變長

從外觀上看：
USB118AD的PCB板制作比較精良，采用的是1.2mm的鍍錫PCB板；板子尺寸51.6mm*43mm；單片機(jī)采用的是NXP公司生產(chǎn)的LPC2468；同時(shí)有4個(gè)狀態(tài)指示燈；提供UART、SPI口及5V供電接口。
另一款產(chǎn)品則采用的是1.0的裸銅PCB板。板子尺寸31mm*36mm；采用資產(chǎn)的芯片，提供UART、SPI口及5V供電接口。雖說PCB板質(zhì)量稍顯差點(diǎn)，但應(yīng)該也是基于成本考慮，況此公司主要以出售芯片為主，不能算其不足。
其次從串口（UART）進(jìn)行比較：
USB118AD的串行端口通過跳線選擇波特率以及通信模式（UART/SPI）：9600/57600/115200/SPI。
另一款產(chǎn)品的串行端口通過外接管腳選擇波特率：2400/4800/9600;同時(shí)通過另一管腳選擇通信模式（UART/SPI）。
USB118AD的串行速度比另一款產(chǎn)品高出許多，同時(shí)數(shù)據(jù)讀寫幾乎不需要延時(shí)；而另一款產(chǎn)品每個(gè)指令都需要較長的延時(shí)，這使筆者程序的時(shí)序控制很被動(dòng)。由于筆者需要的是較快速度的數(shù)據(jù)讀寫，故轉(zhuǎn)向SPI的使用，對(duì)此也未再做過多的測試，觀點(diǎn)如有不足，請指正。
從SPI口進(jìn)行比較（此結(jié)果為筆者實(shí)測）： 
USB118AD的SPI口可以做到150kB/s，SPI時(shí)鐘可達(dá)2MHz，不同指令間延時(shí)不超過1ms；指令數(shù)據(jù)間不需延時(shí)。單次讀寫數(shù)據(jù)量可達(dá)4kB， 
另一款產(chǎn)品的SPI速度可以做到10kB/s，SPI時(shí)鐘可達(dá)100kHz，但指令數(shù)據(jù)間需要延時(shí)，否則會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。時(shí)鐘80kHz時(shí)不需延時(shí)；不同指令間會(huì)產(chǎn)生幾十ms的延時(shí)。單次讀寫數(shù)據(jù)量可達(dá)254B。
最后從功能上進(jìn)行分析： 
USB118AD可創(chuàng)建各種文件和文件夾，文件名格式符合DOS規(guī)范（8位文件名和3位擴(kuò)展名）。命令為66字節(jié)，應(yīng)答碼為64字節(jié)（read和list指令除外）。雖然USB118AD指令和應(yīng)答碼比較長，但指令格式比較統(tǒng)一，方便編程。因讀寫數(shù)據(jù)經(jīng)常會(huì)以中斷形式出現(xiàn)，較長的指令周期可使系統(tǒng)可靠性增強(qiáng)。同時(shí)為產(chǎn)品升級(jí)留下空間，能更好的向下兼容。
     另一款產(chǎn)品可創(chuàng)建各種文件，但不能創(chuàng)建文件夾，文件名格式符合DOS規(guī)范。命令長度可變，應(yīng)答碼為2字節(jié)（read和list指令除外），比較簡單。但寫數(shù)據(jù)時(shí)，第一個(gè)數(shù)據(jù)無效。
表2 SPI讀寫速度對(duì)照表
對(duì)比項(xiàng)目 USB118AD耗時(shí) 另一款產(chǎn)品耗時(shí)
存儲(chǔ)64kB的文件 7.7S（80kbps） 10.2S（80kbps）
存儲(chǔ)64kB的文件（最高速度） 840mS(2Mbps) 10S(100kbps,需加延時(shí))