80C51和CH375的USB打印机驱动设计

　　引 言

　　本文利用单片机和USB总线接口芯片实现LPT-USB打印机的驱动器设计。利用该设计将能够实现并行打印口数据可以在USB打印机上的直接打印工作，克服了有些并口仪器必须连接并口打印机才能打印的弊端，极大地方便了用户的使用。

　　1 CH375芯片特点及工作原理

　　1.1 CH375芯片特点

　　CH375 是一个USB总线的通用接口芯片，支持Host主机方式和Slave设备方式。CH375芯片内部集成了PLL倍频器、主从USB接口SIE、数据缓冲区、被动并行接口、异步串行接口、命令解释器、控制传输的协议处理器、通用的固件程序等。在本地端，CH375 具有8 位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机/DSP/MCU 等控制器的系统总线上。CH375 的USB 主机方式支持各种常用的USB 全速设备，外部单片机/DSP/MCU 可以通过CH375 按照相应的USB 协议与USB 设备通信。CH375芯片有如下特点：

　　① 全速USBHOST 主机接口USB V1.1，支持动态切换主机与设备方式，外围元器件只需要一个晶体和2个电容;

　　② 主机端点输入和输出缓冲区各64 B，支持常用的12 Mbps 全速USB设备;

　　③ 支持USB 设备的控制传输、批量传输和中断传输;

　　④ 自动检测USB 设备的连接和断开，提供设备连接和断开的事件通知;

　　⑤ 内置控制传输协议处理器，简化常用的控制传输;

　　⑥ 并行接口包含8 位数据总线，4 线控制(读选通、写选通、片选输入和中断输出);

　　⑦ 串行接口包含串行输入、串行输出和中断输出，支持通信波特率动态调整;

　　⑧ 支持5 V电源电压和3.3 V电源电压。

　　1. 2CH375芯片工作原理

　　如图1所示，CH375芯片通过被动并行接口芯片可以很方便地挂接到各种8 位单片机、DSP和MCU 的系统总线上，并且可以与多个外围器件共存。并口信号线包括：8 位双向数据总线D7～D0、读选通输入RD、写选通输入WR、片选输入CS、中断输出INT以及地址输入线A0。CH375 芯片的RD和WR可以分别连接到单片机的读选通输出引脚和写选通输出引脚。INT可以连接到单片机的中断输入引脚，中断请求是低电平有效。当CS和RD以及A0 都为低电平时，CH375 中的数据通过D7～D0 输出;当CS和WR以及A0 都为低电平时，D7～D0 上的数据被写入CH375 芯片中;当CS和WR都为低电平而A1 为高电平时，D7～D0 上的数据被作为命令码写入CH375 芯片中。

　　2 硬件电路设计

　　单片机通过CH375控制USB打印机的硬件电路，如图2所示，CH375芯片通过被动并行接口芯片挂接到8 位单片机的系统总线上，CH375 的TXD 引脚接地，从而使CH375 工作于并口方式。CH375芯片的8 位双向数据总线D7～D0直接与单片机的P0数据口相连，RD和WR分别连接到单片机的读选通输出引脚和写选通输出引脚。片选信号CS连接到单片机的P26引脚，该引脚为低电平时选通CH375芯片。INT可以连接到单片机的中断输入INT0引脚，中断请求是低电平有效。地址输入线A0连接至单片机的P25引脚，当A0引脚为高电平时选择命令端口，可以写入命令;当A0引脚为低电平时选择数据端口，可以读写数据。 采用74HC245三态双向总线驱动器作为打印机口向单片机传送并口数据的接口，其片选信号与单片机的P27相连，方向控制位DIR与单片机的T0相连。当DIR置成高电平时，数据从A端口向B端口传送，此时单片机可以通过读取74HC245数据端口即可得到并口数据。打印机状态信号BUSY连接至单片机的P15引脚，并口数据采集控制信号CTRL直接连至单片机的INT1中断引脚，当INT1产生中断时，单片机从并口将数据取走，然后再发送至打印机打印出来。