USB3.0超高速U盘+蓝牙锁


概述

U盘,一种微型高容量移动存储产品,具有即插即用、无需物理驱动器、便于携带等优点。随着磁盘存储技术、闪存技术、通用串行总线技术的发展,U盘在速度、接口、容量、功耗等方面相应提升变化,成为各领域进行数据转移、存储、备份功能的首选工具。在此基础上,加密U盘、启动U盘、多分区U盘等多样功能产品也应运而生,丰富便捷了我们的生活。

参考设计及产品

CH569 MCU资源上配有EMMC卡控制器和USB3.0 OTG控制器及收发器,通过EMMC接口挂载SD/TF/EMMC卡后即可具备U盘设计的基本物理资源。USB口作为设备口,插入USB主机端口后,系统得到供电5V,通过DC-DC转换为3.3V电压供应给CH569芯片和存储卡(一般都是3.3V系统)。

硬件设计上,CH569内置双层DMA架构,两路DMA实时并发处理高速数据(如USB3.0端、EMMC卡端)和低速数据(如MCU定时器等),互不影响;中断模式提供优先级抢占和高速直通方式;接口模式上采用通知优先方式,将软件处理和硬件传输同步进行,提高整体速度性能。

软件设计上,缓冲区资源共享,划分队列管理,USB3.0端数据和EMMC卡数据只进行DMA地址修改,不参与任何数据拷贝,减少MCU处理时间;添加了EMMC卡协议命令处理及USB3.0设备端命令响应过程。

经实测,使用一款16G EMMC卡作为存储介质(工作在HS200模式下),在Win10平台下进行大数据拷贝,读出速度不低于90MB/s,写入速度不低于40MB/s。读写速度尤其是写速度主要受限于EMMC卡本身的存储延迟,可通过选择更快的存储介质做速度提升。


此外,启用片上AES/SM4对称算法加解密模块,可以将普通U盘扩展为数据加密存储U盘,正确的密钥下才可见磁盘或数据。

低速接口外挂一个低成本的蓝牙MCU(如CH573CH579)或者便捷的蓝牙模块(如CH9140),将扩展无线解锁/锁定磁盘功能。

其它片上资源扩展,如使用Ethernet实现数据共享;DVP接口实现UVC摄像头;HSPI接口通讯FPGA功能等等。

相关支持

  • USB3.0 信号走线及板面设计参考
  • 蓝牙天线设计参考
  • 软件设计库及例程
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