WCH沁恒 CH37系列芯片选型以及常见问题的处理（CH376/CH378）

1. 选型

型号	接口	功能	备注	电源
CH372	并口	USB_Device	全速 USB 设备接口，兼容 USB V2.0	3.1-3.6 4.2-5.4
CH374	SPI/并口	Host/Device都可以，F/U封装可以扩3个USB口	支持 1.5Mbps 低速和 12Mbps 全速 USB 通讯，兼容 USB V2.0	3.0-3.6 4.4-5.3
CH375	并口/串口（只能在USB_HOST下使用）	Host/Device	支持 1.5Mbps 低速和 12Mbps 全速 USB 通讯，兼容 USB V2.0。作为设备兼容CH372	3.1-3.6 4.2-5.4
CH376	SPI/串口/并口	主要做U盘、SD卡读写。USB为低速/全速	支持 1.5Mbps 低速和 12Mbps 全速 USB 通讯，兼容 USB V2.0	3.0-3.6 4.3-5.3
CH378	SPI/串口/并口	主要做U盘、SD卡读写。USB为全速/高速	支持USB2.0全速以及USB2.0高速。	V33:2.7-3.6 V18:1.65-1.95
CH370	SPI/并口	USB_Host	支持 1.5Mbps 低速和 12Mbps 全速 USB 通讯，兼容 USB V2.0	支持 5V 电源电压和 3.3V 电源电压，内置电源上电复位。CH370V 只支持 3.3V 电源电压。 3.0-3.6 4.5-5.3

注释：CH37x电源有两个范围（除了CH378为两个电源供电），电源典型值分别为3.3V和5V。不同的供电电压，芯片的最小系统原理图是不一样的。最明显的区别在于V3脚的链接处理。在5V供电的时候，V3脚连接0.01uF的退耦电容到地即可；在3.3V供电的时候，V3脚需要连接到VCC。具体可以看下面两个原理图。红框部分很明显的区别。

2. CH37x系列的芯片很多，上面的表格分类也是只把一些基础的信息放在了上面。但是具体项目的时候该怎么选择。

　　1. CH370

　　　这个芯片只有主机功能

　　2. CH372

　　这个是WCH一颗比较经典的芯片，主要功能就是作为一个USB_Device与电脑或者USB_Host链接实现USB数据的传输的，因为接口是使用的并口，所以占用的IO数量比较多，可以使用STM32的FSMC去控制。使用CH372作为USB_Device拓展，电脑装上CH372驱动后，可再PC端识别为CH372设备，简单实现数据上下传。

　　3.CH374

　　CH374这个芯片有两个版本，一个是普通的CH374T等封装，这个就是一个SPI、串口、并口去扩展一个USB2.0全速Host/Device的USB接口芯片。而CH374F，CH374U是有Hub根集线器的一个USB扩展芯片。即实现SPI/并口去扩展出3个USB口，类似于HUB扩展的功能，不过是接口扩展USB。可以实现单片机通过374扩展出USB_Host，然后去识别键鼠、打印机、CDC设备、游戏手柄等等。这边从枚举到数据传输，都需要用户根据电脑枚举这些设备的步骤去模拟。CH374也可以作为Device使用，芯片作为设备有两个模式选择，一个是内置固件模式，再USB_Mode设置这边选择这个内置固件模式后，芯片即可自动完成CH372设备的枚举过程。如果需要做其它的设备，则需要用户选择外置固件模式，自己去做设备的枚举以及后续数据的传输。

　　4.CH376/CH378

　　目前CH376的版本号为：0x45；

　　目前CH378的版本号为：0x42;

　　这两个芯片主要是被用作U盘或者SD卡的读写。对于不想在自己MCU代码里面加入FATFS以及USB开发的工程师而言，是一个不错的选择。

　　两颗芯片的主要功能基本都是一样的。区别就在于速度以及模式上的区别。CH376的USB为低、全速，而CH378的USB接口为高速。与主控芯片连接的接口方面CH378的接口速度大于CH376，所以实际文件传输方面，速度会略快于CH376。

　　USB模式方面，两颗芯片都可以做USB_Device以及USB_Host。USB_Device也拥有内置固件模式（及无需用户做USB设备枚举阶段的代码，PC安装372驱动），PC端的设备管理器就能识别出一个372设备没用于USB数据的批量上下传。外置固件模式，就是使用者自己做好枚举的过程（使用者自己将CH37x系列的USB在电脑端识别为HID、CDC、大容量设备等）。主机模式都是一样的，实现对U盘或者SD卡的读写（比较简单）。也可以实现对对键鼠的识别等。最大的区别在于，0x43固件版本的CH378加入了读卡器模式（08H）,设置完模式之后，就可以实现读卡器功能，在PC上识别出存储设备，并进行读写操作。

3. 常见问题

　　CH376/CH378

　　1. 接口通讯不正常，无法对芯片进行操作

　　答：遇到这个问题，首先需要判断硬件上是否正确。检查芯片的电源脚是否在手册需求范围之内，CH376的V3脚硬件设计区别（根据芯片供电电压有区别，在文章上面有详细说明）。看晶振是否起振，芯片的复位引脚电平是否正确，以及接口选择相关的引脚电平是否正确。其次看一下接口通讯的时序是否满足手册的需求。例如SPI时序，CS片选信号需要按照手册需求来。如下图：在一个CS拉低的边沿里面完成了命令，数据的发送，以及读取。

　　2. 磁盘初始化过不去，U盘无法实现读写

　　答：检查以下几点：（1）接口通讯是否正常，不正常就看上面第一条。（2）看一下U盘，U盘的文件格式是否满足FAT12/FAT16/FAT32；存储容量大小满足小于等于32GB的需求。如果是USB3.0的U盘，需要确认那个U盘可以插入2.0的接口。然后还有一个比较重要的是，如果用户使用的U盘是做过系统盘的，那么需要使用第三方的格式化工具把U盘格式化后，在把文件系统改为CH37x要求的配置。

　　3. 有关于CH376/CH378串口通讯，波特率修改的相关问题。

　　答：两颗芯片如果是使用串口接口进行通讯的话，会涉及到波特率的设置。设置有两种方式：

　　（1）上电时，芯片部分引脚的高低电平设置。

　　　　对于CH376，会在上电的时候检测SDI/D6，SCK/D5，以及BZ/D4三个引脚的电平状态，从而修改默认的串行通讯波特率。

　　　　

　　　　　　 对于CH378，会在上电的时候检测SDI，SDO，以及SCK三个引脚的电平状态，从而修改默认的串行通讯波特率。

　　（2）串口命令修改波特率

　　　　两颗芯片都是支持以硬件默认波特率上电，通过CMD_SET_BAUDRATE命令去设置后续的串口通讯波特率，在设置完串口波特率之后，需要尽快在1ms以内将对应通讯主控芯片的串口波特率也设置到相同。

　　　　　　　　以下为CH376设置的值

　　　　　　CH378相对复杂一点，不过总体的流程都是类似的。

　　

　　在代码方面，以STM32的程序为例，大概流程如下：

　　

　　首先发送设置波特率的命令，然后发送对应的波特率的值，03 cc按照CH376的手册对应给的就是115200波特率。再修改完CH376的波特率之后，立刻修改STM32F103的串口波特率，最后读取返回值是否正确，正确则表示双方波特率修改成功。

　　

　　4. CH376/CH378初始化都没有问题，但是创建文件出错，或者创建文件，写入数据后，实际里面没有内容。

　　答：这个问题，一般是使用者没有按照手册需求创建短文件名，或者创建函数写的有一些问题导致的。

　　　　需求:路径名首字符必须是斜杠/或者\，所有字符必须是大写字母、数字或者中文汉字以及某些特殊字符，文件名长度不超过11个字符：8字符长度主文件名 . 扩展名不超过3字符。长文件名另外考虑。可以参考沁恒官方例程EXAM11。或者在个人Gitee上下载STM32F103创建长文件名的驱动代码（暂时还未上传）。

　　　　下面是SPI时序下，控制CH378与STM32芯片通讯创建文件的时序，提供参考。

　　

5. 相关测试工具

　　答：在WCH官网下载CH376EVT。里面有一个检测CH376是否正常工作的软件

4. 眼图测试

USB的眼图测试是由一套详细的规范要求的。测试框图如下：

测试框图如上图。

　　5. CH376磁盘容量获取U盘容量大小运算

　　

使用函数CH376DiskCapacity（）；实现读取U盘容量，读出的数值为扇区的数量，例如读取一个28.8GB的U盘，读出的扇区数为60620799

　　

60620799*扇区字节512/10241024/1024=28.8GB