آموزش مدیریت فایل در Flash Memory با کمک ماژول USB HOST CH376S

مقدمه

فلش مموری (USB Flash Drive) یکی از جدیدترین حافظه های موجود برای ذخیره سازی اطلاعات از طریق کامپیوتر است ، با این تفاوت که حجم ظرفیت آن به مراتب بیشتر از CD است. فلش مموری ها در انواع گوناگون و برای مصارف مختلف ساخته شده اند.

حافظه های فلش به دلیل سرعت بالای آنها در ثبت اطلاعات و همچنین استفاده فوق العاده آسان بسیار پرفروش و پرطرفدار هستند.

شیوه ذخیره اطلاعات در این نوع از حافظه بسیار شبیه به ذخیره اطلاعات در RAM می‌باشد. در حقیقت حافظه های فلش در نحوه فعالیت مشابه یک منبع ذخیره اطلاعات ثابت عمل می کند. به این معنی که در آنها هیچ قطعه متحرکی به کار نرفته و تمام کارها توسط مدارات الکترونیکی انجام می‌شود. از این رو در دوربین های دیجیتالی ، تلفن همراه و سایر دستگاه ها شاهد استفاده روز افزون از آنها هستیم.

سر آغاز و معرفی

شاید تاکنون نیاز داشته اید که بین مدارات میکروکنترلری و USB Flash Disk یا SD کارت ارتباط برقرار کنید و داده‌های موجود در آنها را مدیریت کنید، با مطالعه این آموزش از این پس قادرید توسط یک مدار ساده میکروکنترلری  بواسطه تراشه مدیریت فایل CH376S یک یا چندین فولدر،فایل متنی، عکس و… ایجاد کنید، داخل فایلی متنی بنویسید و بخوانید، حجم فایلی را محاسبه و قرائت کنید، فایلی را پاک کنید و….

تراشه CH376S یکی از قوی ترین File Manager هاست. فرقی نمی کند فلش مموری باشد یا SD کارت مهم این است که حافظه را مستقیما یا به واسه رم ریدر به درگاه USB ماژول USB Host با تراشه CH376S متصل کنید.

کاربردها

تراشه CH376S که در ماژول فوق تعبیه شده است کاربردهای متعددی را امکان پذیر کرده است:

• اتصال انواع موس و کیبورد
• اتصال پرینترهای خاص
• اتصال و مدیریت انواع کول دیسک و هارد
• و…

این ماژول که از تراشه CH376S بهره می برد قابلیت پشتیبانی از مد USB-Device و USB-Host را دارد مضاف بر اینکه سیستم ذخیره سازی گسترده USB، سیستم عامل پروتکل های ارتباطی SD کارت و سیستم عامل مدیریت فایل FAT12/FAT16/FAT32 در این تراشه تعبیه شده است.

دقت داشته باشید که برای ارتباط سخت افزاری بین فلش مموری و میکروکنترلرها و برای خواندن-نوشتن یک فایل بروی فلش مموری باید از پروتکل USB در مد HOST استفاده نمائیم.

نکته: برای استفاده از فایل‌های ذخیره شده بروی حافظه فلش توسط یک کامپیوتر، باید اطلاعات را طبق فرمت استاندارد FAT32 در آورده و آن را بروی فلش مموری ذخیره نمائیم تا پس از اتصال فلش مموری به سایر سیستم‌ها، کامپیوتر بتواند فایل‌های ذخیره شده را نمایش دهد.

مشخصات تراشه CH376S

• پشتیبانی از سرعت 1.5Mbps و 12Mbps ، سازگار با USB V2.0
• قابلیت تنظیم ماژول در دو مد USB-Host و USB-Device
• کنترل انتقال داده در مد USB Device
• آشکارسازی اتوماتیک اتصال و عدم اتصال دیوایس به ماژول و ارسال پیام
• ارتباط SPI HOST با فرکانس 6MHz و پشتیبانی از کارت های SD ،MMC و TF
• تغذیه 5 ولت یا 3.3 ولت
• دارای رابط سریال آسنکرون حداکثر تا سرعت 3Mbps
• دارای عملیات مدیریتی دیسک
• عملیات خواندن و نوشتن فایل

ارتباط با ماژول CH376S

ماژول CH376S سه نوع از رابط های ارتباطی را پشتیبانی می کند که عبارت اند از :

• پورت موازی ۸ بیتی
• رابط SPI
• رابط سریال UART

انتخاب پروتکل ارتباطی بر روی این ماژول توسط جامپری که روی آن قراردارد مطابق شکل زیر قابل تنظیم است:

تنظیم نرخ انتقال داده در پورت سریال

برای اینکار باید پایه‌های D5، D4 و D6 ماژول مطابق جدول زیر تنظیم شوند. از آنجا که ما قصد داشتیم این فرآیند توسط میکروکنترلر قابل تنظیم باشد این پایه‌ها به میکرو متصل شده و به نحوی برنامه ریزی شده است که نرخ ارسال پورت سریال روی 9600 باشد.

نکته مهم : پایه های D5 ،D4 و D6 در حالت عادی pull-up هستند.

نحوه اتصال ماژول CH376S برای راه اندازی مموری:

ما برای راه اندازی مموری توسط ماژول USB-HOST از پروتکل سریال استفاده کردیم که در تصویر زیر نحوه سیم بندی مدار را مشاهده می کنید.

نگران نباشید در بسته‌ ای که در ادامه به عنوان دانش فنی این آموزش در اختیار شما قرار می گیرد شما می‌توانید از اصل این فایل طراحی به همراه شماتیک آن برخوردار شوید.

کد نویسی با کامپایلر کدویژن با هدف مدیریت فایل

برای راه اندازی راحت ماژول CH376S و مدیریت فلش مموری تیم فنی پژوهشگران برنامه ای با کامپایلر کدویژن آماده کرده است که توسط آن براحتی می توانید اطلاعات خود را داخل فلش مموری مدیریت کنید.

قابلیت های برنامه

1. ساخت یک فایل بروی حافظه فلش (فلش مموری) با فرمت FAT32/FAT16
2. نوشتن و خواندن اطلاعات فایل درون فلش مموری
3. اضافه کردن یک فایل درون فلش مموری
4. پاک کردن یک فایل از روی فلش مموری
5. نمایش حجم فایل های داخل فلش مموری
6. ساخت فولدر

توابع نمونه آن در زیر معرفی شده است:

unsigned char USB_Confige(void);
unsigned char USB_CreateFile(char *Name);
unsigned char USB_FileWrite(char *Name,char *Data,unsigned char LenData);
unsigned char USB_FileSize(char *Name);
unsigned char USB_FileRead(char *Name,unsigned char XByte);
unsigned char USB_FileDelete(char *Name);

_ تابع (USB_Confige(void : وظیفه این تابع پیکر بندی ماژول USB-HOST CH376S می باشد.

_ تابع (USB_CreateFile(char *Name : وظیفه این تابع ایجاد فایل متنی، عکس و … داخل فلش مموری می باشد برای مثال برای ایجاد فایل متنی عبارت “TEST.TXT/” را در ورودی تابع اعمال می کنیم.

_ تابع (USB_FileWrite(char *Name,char *Data,unsigned char LenData : وظیفه این تابع نوشتن متن داخل فایل های موجو می باشد برای مثال:

(USB_FileWrite(/TEST.TXT,”RNGO”,4 داخل فایل متنی عبارت RNGO را رایت می کند.

_ تابع (USB_FileSize(char *Name : وظیفه این تابع محاسبه حجم فایل مورد نظر است.

_ تابع (USB_FileRead(char *Name,unsigned char XByte : وظیفه این تابع خواندن اطلاعات داخل یک فایل می باشد.

_ تابع (USB_FileDelete(char *Name : از این تابع برای پاک کردن فایل ها استفاده می شود.

دانش فنی

از آنجا که تهیه محتوای آموزشی کامل و دقیق زحمات و زمان زیادی را بر دوش تیم فنی پژوهشگران نهاده است، بسته ی آموزش کاملی شامل نمونه کد پروژه راه اندازی با نرم افزار کدویژن ، فایل PCB برد نمونه ارائه شده در فیلم، راهنمای پروگرام کردن، فایلهای PDF و… با هزینه‌ای اندک البته همراه با خدمات پشتیبانی به فروش می رسد، باشد که شاید جبران زحمات و دلگرمی اعضای محترم دپارتمان فنی پژوهشگران باشد:

نکته: بدیهی حق نشر این دانش فنی صرفا برای پژوهشگران و خریداران این محصول دانش فنی محفوظ است؛ هرگونه انتقال به غیر و استفاده تجاری شرعاً و قانوناً حرام و قابل پیگیری است.

در ادامه مدار نمونه ای از راه اندازی ساده ماژول USB-HOST CH376S و مدیریت فایل محتوای فلش مموری متصل شده را مشاهده می کنید که نمونه کد آن عینا در بسته دانش فنی قابل خریداری است:

نکته: در فیلم فوق برد نمونه ای مشاهده می شود که صرفا جهت تست و راه اندازی ماژول آماده شده است، لذا بدیهی است که امکان راه اندازی این پروژه بر روی بردبرد یا هر برد نمونه ای دیگری با توجه به شماتیک ارائه شده در بسته فنی فراهم است.