【应用】沁恒MCU CH569用于U盘，内置双层DMA架构，接口模式采用通知优先方式

时间： 2022-05-20 来源：沁恒

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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

沁恒 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 MCU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CH573、CH579）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。

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