【stm32@USB】应用-2： SPI_FLASH 模拟U盘(USB MSC设备)

合集 - 玩转 STM32 的USB(4)

1.【stm32@USB】USB转串口芯片对比 & 串口调试软件提示2023-11-062.【stm32@USB】STM32-USB的三种中断2023-11-193.【stm32@USB】应用-1：实现USB虚拟串口（CDC_VPC）2023-11-21

4.【stm32@USB】应用-2： SPI_FLASH 模拟U盘(USB MSC设备)2023-11-28

收起

环境说明：

开发板：野火STM32指南者

单片机：STM32F103VET6

SPI_FLASH:W25Q64（Ｑ80, 16, 32, 64, 128均可）

IDE：Keil V5

 

USB大容量存储设备类（The USB mass storage device class），简称MSC(Mass Storage Class)，允许一个通用串行总线（USB）设备来访问主机的计算设备，使两者之间进行文件传输。

本文将W25Q64模拟USB MSC设备，即当作U盘使用。

1. 学习大师的文章《STM32-外部FLASH（W25Q64）模拟U盘》

作者：不要让自己太懒

首先看的是这篇文章，思路很清晰：在CubeMX配置好时钟、系统、然后配置USB的GPIO和中间层（MiddleWare）中的USB_Device 的驱动。

关键步骤是在其中添加 bsp_spi_flash.c 文件，然后修改usbd_storage_if.c文件

大致过程如下：

//修改以下宏定义
#define STORAGE_LUN_NBR                  1               /* 逻辑单元号,只有一个外部flash,设置为1 */
#define STORAGE_BLK_NBR                  2048            /* 扇区的数量,外部flash的大小是8Mbyte，有128块，每块16个扇区，故128*16=2048个扇区  */
#define STORAGE_BLK_SIZ                  4096            /* 每个扇区的大小,外部flash扇区的大小为4096byte */

//设置相应的初始化、状态、读、写4个函数
//初始化函数
int8_t STORAGE_Init_FS(uint8_t lun)
{
  /* USER CODE BEGIN 2 */
    bsp_spi1_init();
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 2 */
}

//状态函数
int8_t STORAGE_IsReady_FS(uint8_t lun)
{
  /* USER CODE BEGIN 4 */
    if(spi_flash_read_ID() == FLASH_ID)
    {
        return (USBD_OK);
    }
    else
    {
        return USBD_FAIL;
    }
  /* USER CODE END 4 */
}

//读函数
int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
    /* 因为传进来的参数是扇区的地址和扇区的大小，在进行读的时候要转换成字节地址和字节大小 */
    spi1_flash_read(blk_addr*STORAGE_BLK_SIZ, buf, blk_len*STORAGE_BLK_SIZ);
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 6 */
}

//写函数
int8_t STORAGE_Write_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
  /* USER CODE BEGIN 7 */
    /* 因为传进来的参数是扇区的地址和扇区的大小，在进行写的时候要转换成字节地址和字节大小,flash写之前要擦除 */
    spi1_flash_sector_erase(blk_addr*STORAGE_BLK_SIZ);
    spi1_flash_write(blk_addr*STORAGE_BLK_SIZ, buf, blk_len*STORAGE_BLK_SIZ);
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 7 */
}

 

2. 自己调试的过程

但是不知道什么原因，电脑就是无法识别：

于是我加了如下的调试代码：

printf("Hello world!\n");
uint32_t mflash_id = SPI_FLASH_ReadID();
printf("SPI ID=%#x\n",mflash_id);

然后发现能打印出来"Hello world!"，但执行到第二句就卡住了。打开调试模式，全速执行发现卡在了 HardFault_Handler()（严格错误中断函数） 

于是在调试模式下，一句一句执行，发现最终卡在 SPI_FLASH_SendByte(W25X_JedecDeviceID); 里面，卡在下面一句：

但是我之前用 CubeMX生成了 SPI 的初始化代码(spi.c)，因此就把 bsp_spi_flash.c  文件里面的 SpiHandle 给条件编译注释了（相当于取消了）。

这就出现了一个问题：采用CubeMX生成的 spi.c 初始化? 还是采用野火例程中 bsp_spi_flash.c 进行初始化呢？

 

最终，我这样解决：

由于初始化是包括两个部分的：底层初始化（HAL_SPI_MspInit(SPI_HandleTypeDef *spiHandle))和上层初始化（void SPI_FLASH_Init(void)）。

野火例程底层初始化的的GPIO和我的不一样，因此这部分我采用了 CubeMX生成的 spi.c 的HAL_SPI_MspInit(SPI_HandleTypeDef *spiHandle)

而上层的初始化野火的例程就是配置SPI模式，这部分我用了野火例程bsp_spi_flash.c的void SPI_FLASH_Init(void)；

调试好 spi_flash之后，U盘就能正常被识别并且使用了。

 

 

3. 一些疑问

在上面的创建过程中，仍然留下了一些疑问：

就是上述教程文章《STM32-外部FLASH（W25Q64）模拟U盘》 生成工程时，要求将堆改大一些，但是这里感觉没有用到堆，为什么需要改这里呢？？？

经过我的实测，将栈的大小改为0后，烧录进板子，程序仍然能正常运行。