STM32F4的USB接口学习笔记-虚拟U盘

实现STM32使用全速USB接口的自定义HID与PC通讯的功能

1 STM32CubeMX配置

1.1 配置时钟

先设置好时钟，我用的外部8M晶振，但USB接口要使用48MHz时钟，所以主频只能到168Mhz

1.2 配置SD card

参数页如下配置，时钟分频比选择0，实际为2分频

配置DMA，给SDIO分配两个DMA通道，注意数据宽度选择Byte

打开SDIO和DMA的中断使能

另外GPIO要注意，如果硬件上这几个端口没有上拉电阻，这里开启内部上拉就好了

1.3 配置USB接口

模式选择Device_Only，下面的参数保持默认即可，其它页的参数不需要修改，中断已默认打开

1.4 设置中断优先级

注意中断优先级，SDIO的优先级要高一些，SDIO>DMA>USB

1.4 配置FATFS

上面模式页勾选SD Card，下面只需要修改长文件名的设置，使用动态堆

高级设置页，注意选择使用DMA

最后一页中，需要选择一下SD信号的引脚

1.5 配置USB设备

IP选择MSC，参数页不需要修改，MSC_MEDIA_PACKET需要跟SD卡的扇区大小一致，一般是512字节

这里可以设置自己的VID、PID等产品信息

配置完成，可以生成代码了

2 修改代码

找到《sd_diskio.h》文件，添加一个头文件的引用：#include “ff_gen_drv.h”

找到《usbd_storage_if.c》文件，添加一个头文件的引用：#include “sd_diskio.h”

接下来还是这个文件，添加SD卡对象的声明：

/* USER CODE BEGIN EXPORTED_VARIABLES */

extern 	SD_HandleTypeDef 			hsd;

/* USER CODE END EXPORTED_VARIABLES */

然后再修改几个函数，首先在初始化函数中添加一条初始化语句：

int8_t STORAGE_Init_FS(uint8_t lun)
{
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	SD_Driver.disk_initialize(1);
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 2 */
}

修改获取容量的函数：

int8_t STORAGE_GetCapacity_FS(uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size)
{
  /* USER CODE BEGIN 3 */
//  *block_num  = STORAGE_BLK_NBR;
//  *block_size = STORAGE_BLK_SIZ;
	*block_num  = hsd.SdCard.BlockNbr;
	*block_size = hsd.SdCard.BlockSize;
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 3 */
}

修改获取卡状态的函数：

int8_t STORAGE_IsReady_FS(uint8_t lun)
{
  /* USER CODE BEGIN 4 */
  return (SD_Driver.disk_status(lun));
  /* USER CODE END 4 */
}

修改读卡函数：

int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
	return (SD_Driver.disk_read(lun, buf, blk_addr, blk_len));
  /* USER CODE END 6 */
}

修改读卡、写卡函数：

/**
  * @brief  .
  * @param  lun: .
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
	return (SD_Driver.disk_read(lun, buf, blk_addr, blk_len));
  /* USER CODE END 6 */
}

/**
  * @brief  .
  * @param  lun: .
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_Write_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
  /* USER CODE BEGIN 7 */
	return (SD_Driver.disk_write(lun, buf, blk_addr, blk_len));
  /* USER CODE END 7 */
}

其它就不需要改了，也不需要自己写程序，作为USB Device单片机是被动的，所有的工作都在中断中执行。

3 测试

编译下载，可以看到电脑上出现了一个U盘盘符，用一个400多M的压缩包测试了存取速度，写入：355KB/s，读取：710KB/s。