本文介绍如何使用STM32开发板的NAND Flash来模拟U盘，并详细讲解了涉及的USB驱动及文件系统的实现过程。
接下去讲讲hw_config.c的文件的修改。该文件首先要添加几个关于内存读写的LED灯的相关函数，主要有四个：Led_RW_OFF()，Led_RW_ON()；USB_Configured_LED()，USB_NotConfigured_LED()，代码如下：/* USB标准设备描述符*/ const uint8_t MASS_DeviceDescriptor[MASS_SIZ_DEVICE_DESC] = { 0x12, /*bLength：长度，设备描述符的长度为18字节*/ USB_DEVICE_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType：类型，设备描述符的编号是0x01*/ 0x00, /*bcdUSB：所使用的USB版本为2.0*/ 0x02, 0x00, /*bDeviceClass：设备所使用的类代码*/ 0x00, /*bDeviceSubClass：设备所使用的子类代码*/ 0x00, /*bDeviceProtocol：设备所使用的协议*/ 0x40, /*bMaxPacketSize：最大包长度为64字节*/ 0x34, /*idVendor：厂商ID为0x1234*/ 0x22, 0x11, /*idProduct：产品ID为0x1010*/ 0x11, 0x00, /*bcdDevice：设备的版本号为2.00*/ 0x02, 1, /*iManufacturer:厂商字符串的索引*/ 2, /*iProduct：产品字符串的索引*/ 3, /*iSerialNumber：设备的序列号字符串索引*/ 0x01 /*bNumConfiguration：设备有1种配置*/ }; /* CustomHID设备描述符 */ /* USB配置描述符集合(配置、接口、端点、类、厂商)(Configuration, Interface, Endpoint, Class, Vendor */ const uint8_t MASS_ConfigDescriptor[MASS_SIZ_CONFIG_DESC] = { 0x09, /*bLength：长度，设备字符串的长度为9字节*/ USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType：类型，配置描述符的类型编号为0x2*/ MASS_SIZ_CONFIG_DESC, /*wTotalLength：配置描述符的总长度为41字节*/ 0x00, 0x01, /*bNumInterfaces：配置所支持的接口数量1个*/ 0x01, /*bConfigurationValue：该配置的值*/ 0x00, /*iConfiguration：该配置的字符串的索引值，该值为0表示没有字符串*/ 0xC0, /* bmAttributes:设备的一些特性，0xc0表示自供电，不支持远程唤醒 D7:保留必须为1，D6:是否自供电，D5：是否支持远程唤醒，D4~D0：保留设置为0*/ 0x32, /*从总线上获得的最大电流为100mA */ // 0x96, /*MaxPower：设备需要从总线上获取多少电流，单位为2mA，0x96表示300mA*/ /************** 接口描述符****************/ 0x09, /*bLength：长度，接口描述符的长度为9字节 */ USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,/* bDescriptorType：接口描述符的类型为0x4 */ 0x00, /*bInterfaceNumber：该接口的编号*/ 0x00, /*bAlternateSetting：该接口的备用编号 */ 0x02, /*bNumEndpoints：该接口所使用的端点数*/ 0x08, /*bInterfaceClass该接口所使用的类为MASS STORAGE*/ 0x06, /*bInterfaceSubClass：该接口所用的子类 1=BOOT, 0=no boot */ 0x50, /*nInterfaceProtocol :该接口使用的协议0=none, 1=keyboard, 2=mouse */ 4, /*iInterface: 该接口字符串的索引 */ /********************输入端点描述符******************/ 0x07, /* bLength: 端点描述符的长度为7字节*/ USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: 端点描述符的类型为0x05*/ 0x81, /* bEndpointAddress: 该端点(输入)的地址,D7:0(OUT),1(IN),D6~D4:保留,D3~D0:端点号*/ 0x02, /* bmAttributes: 端点的属性为为批量传输. D0~D1表示传输类型:0(控制传输),1(等时传输),2(批量传输),3(中断传输) 非等时传输端点:D2~D7:保留为0 等时传输端点： D2~D3表示同步的类型:0(无同步),1(异步),2(适配),3(同步) D4~D5表示用途:0(数据端点),1(反馈端点),2(暗含反馈的数据端点),3(保留)，D6~D7:保留,*/ 0x40, /* wMaxPacketSize: 该端点支持的最大包长度为64字节*/ 0x00, 0x00, /* bInterval: 轮询间隔(2 ms) */ /********************输出端点描述符******************/ 0x07, /* 端点描述符的长度为7字节 */ USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: 端点描述符的类型为0x05*/ 0x02, /* bEndpointAddress: 该端点(输出)的地址,D7:0(OUT),1(IN),D6~D4:保留,D3~D0:端点号*/ 0x02, /* bmAttributes: 端点的属性为为批量传输端点 */ 0x40, /* wMaxPacketSize: 该端点支持的最大包长度为64字节 */ 0x00, 0x00, /* bInterval: 轮询间隔(2 ms) */ }; /* 语言ID描述符 */ const uint8_t MASS_StringLangID[MASS_SIZ_STRING_LANGID] = { MASS_SIZ_STRING_LANGID, /*bLength：本描述符的长度为4字节*/ USB_STRING_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType：字符串描述符的类型为0x03*/ 0x09, /*bString：语言ID为0x0409，表示美式英语*/ 0x04 }; /* LangID = 0x0409: U.S. English*/ /*厂商字符串描述符*/ const uint8_t MASS_StringVendor[MASS_SIZ_STRING_VENDOR] = { MASS_SIZ_STRING_VENDOR, /*bLength：厂商字符串描述符的长度*/ USB_STRING_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType：字符串描述符的类型为0x03*/ 'B' , 0, 'y', 0, ':' , 0, 'z' , 0, 'i', 0, 'y', 0,'e', 0,'3', 0, '3', 0, '4', 0 /*自定义*/ }; /*产品的字符串描述符*/ const uint8_t MASS_StringProduct[MASS_SIZ_STRING_PRODUCT] = { MASS_SIZ_STRING_PRODUCT, /* bLength：产品的字符串描述符*/ USB_STRING_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType：字符串描述符的类型为0x03*/ 'z', 0, 'i', 0, 'y', 0, 'e', 0, '3', 0, '3', 0 ,'4',0/*自定义*/ }; /*产品序列号的字符串描述符*/ uint8_t MASS_StringSerial[MASS_SIZ_STRING_SERIAL] = { MASS_SIZ_STRING_SERIAL, /* bLength：产品序列号*/ USB_STRING_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType：字符串描述符的类型为0x03*/ '1', 0, '2', 0, '3', 0,'4', 0,'5', 0, '6', 0, '7', 0 /*自定义*/ }; /*接口字符串描述符*/ const uint8_t MASS_StringInterface[MASS_SIZ_STRING_INTERFACE] = { MASS_SIZ_STRING_INTERFACE, 0x03, /* Interface 0: "ST Mass" */ 'S', 0, 'T', 0, ' ', 0, 'M', 0, 'a', 0, 's', 0, 's', 0 };
我们用开发板上的LED1和LED2，LED1连表示正在读写内存，LED2亮表示USB配置成功。我们还要编写一个MAL_Init()函数，用来初始化媒体接口层函数，如下：void Led_RW_ON(void) { LED3_ON(); }
void Led_RW_OFF(void) { LED3_OFF(); } /void USB_Configured_LED(void) { LED1_ON(); } void USB_NotConfigured_LED(void) { LED1_OFF(); }
我们当前只是使用一个逻辑单元，即我们要在电脑上产生1个盘，所以MAL_Init(0)，但是这里注意一定要使能下FSMC的时钟，否则电脑会读不出U盘的信息，还跳出需要格式化串口，点击格式化去无法格式化，现象如下：void MAL_Config(void) { RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE); //一定要使能FSMC的时钟，否则电脑读不出U盘的容量的信息 MAL_Init(0); }
处理带数据阶段的建立函数MASS_Data_Setup也要修改成如下：extern unsigned char Bot_State; extern Bulk_Only_CBW CBW;
void MASS_Reset(void) { /* Set CustomHID_DEVICE as not configured */ pInformation->Current_Configuration = 0; //设置当前的配置为0，表示没有配置过 pInformation->Current_Interface = 0; //默认的接口 /* Current Feature initialization */ pInformation->Current_Feature = MASS_ConfigDescriptor[7];//当前的属性，bmAttributes:设备的一些特性，0xc0表示自供电，不支持远程唤醒 #ifdef STM32F10X_CL /* EP0 is already configured in DFU_Init() by USB_SIL_Init() function */ /* Init EP1 IN snd EP1 OUT as Interrupt endpoint */ OTG_DEV_EP_Init(EP1_IN, OTG_DEV_EP_TYPE_INT, EP1_SIZE); OTG_DEV_EP_Init(EP1_OUT, OTG_DEV_EP_TYPE_INT, EP1_SIZE); #else SetBTABLE(BTABLE_ADDRESS); /* Initialize Endpoint 0 */ SetEPType(ENDP0, EP_CONTROL); //设置端点1为控制端点 SetEPTxStatus(ENDP0, EP_TX_NAK); //设置端点0发送延时 SetEPRxAddr(ENDP0, ENDP0_RXADDR); //设置端点0的接收缓冲区地址 SetEPTxAddr(ENDP0, ENDP0_TXADDR); //设置端点0的发送缓冲区地址 Clear_Status_Out(ENDP0); //清除端点0的状态 SetEPRxCount(ENDP0, Device_Property.MaxPacketSize);//设置端点0的接收的计数 SetEPRxValid(ENDP0); //使能接收状态 /* Initialize Endpoint 1 */ SetEPType(ENDP1, EP_BULK); //设置端点1为中断控制端点 SetEPTxAddr(ENDP1, ENDP1_TXADDR); //设置端点1的接收缓冲地址 SetEPTxStatus(ENDP1, EP_TX_NAK); SetEPRxStatus(ENDP1, EP_RX_DIS); /* Initialize Endpoint 2 */ SetEPType(ENDP2, EP_BULK); //设置端点2为中断控制端点 SetEPRxAddr(ENDP2, ENDP2_RXADDR); //设置端点2的接收缓冲地址 SetEPRxCount(ENDP2, Device_Property.MaxPacketSize); //设置端点2的接收计数 SetEPRxStatus(ENDP2, EP_RX_VALID); SetEPTxStatus(ENDP2, EP_TX_DIS); bDeviceState = ATTACHED; //设置设备状态为 ATTACHED状态 /* Set this device to response on default address */ SetDeviceAddress(0); //设置设备为默认地址 #endif /* STM32F10X_CL */ bDeviceState = ATTACHED; CBW.dSignature = BOT_CBW_SIGNATURE; Bot_State = BOT_IDLE; USB_NotConfigured_LED(); }
没有带数据阶段的建立函数当然也要修改：RESULT MASS_Data_Setup(uint8_t RequestNo) { uint8_t *(*CopyRoutine)(uint16_t); CopyRoutine = NULL; if ((Type_Recipient == (CLASS_REQUEST | INTERFACE_RECIPIENT)) && (RequestNo == GET_MAX_LUN) && (pInformation->USBwValue == 0) && (pInformation->USBwIndex == 0) && (pInformation->USBwLength == 0x01)) { CopyRoutine = Get_Max_Lun; } else { return USB_UNSUPPORT; } if (CopyRoutine == NULL) { return USB_UNSUPPORT; } pInformation->Ctrl_Info.CopyData = CopyRoutine; pInformation->Ctrl_Info.Usb_wOffset = 0; (*CopyRoutine)(0); return USB_SUCCESS; }
RESULT MASS_NoData_Setup(uint8_t RequestNo)
{
if ((Type_Recipient == (CLASS_REQUEST | INTERFACE_RECIPIENT))
&& (RequestNo == MASS_STORAGE_RESET) && (pInformation->USBwValue == 0)
&& (pInformation->USBwIndex == 0) && (pInformation->USBwLength == 0x00))
{
/* Initialize Endpoint 1 */
ClearDTOG_TX(ENDP1);
/* Initialize Endpoint 2 */
ClearDTOG_RX(ENDP2);
/*intialise the CBW signature to enable the clear feature*/
CBW.dSignature = BOT_CBW_SIGNATURE;
Bot_State = BOT_IDLE;
return USB_SUCCESS;
}
return USB_UNSUPPORT;
}
还要添加一个获取最大逻辑单元数的函数：Get_Max_Lun()
uint8_t *Get_Max_Lun(uint16_t Length) { if (Length == 0) { pInformation->Ctrl_Info.Usb_wLength = LUN_DATA_LENGTH; return 0; } else { return((uint8_t*)(&Max_Lun)); } }
该文件主要有如下几个函数，其他的一些函数，我们则可以删去：
void MASS_init(void); void MASS_Reset(void); void Mass_Storage_SetConfiguration(void); void Mass_Storage_ClearFeature(void); void Mass_Storage_SetDeviceAddress (void); void MASS_Status_In (void); void MASS_Status_Out (void); RESULT MASS_Data_Setup(uint8_t); RESULT MASS_NoData_Setup(uint8_t); RESULT MASS_Get_Interface_Setting(uint8_t Interface, uint8_t AlternateSetting); uint8_t *MASS_GetDeviceDescriptor(uint16_t ); uint8_t *MASS_GetConfigDescriptor(uint16_t); uint8_t *MASS_GetStringDescriptor(uint16_t); uint8_t *Get_Max_Lun(uint16_t Length);
这里usb_prop.c就修改完了。
memory.c，scsi_data.c、usb_scsi.c就使用官方的程序不需要修改，当然如果出现编译错误，适当修改吧。
最后要修改的是mass_mal.c文件，这个文件有四个函数，分别是MAL_Init()、MAL_Write()、MAL_Read()、MAL_GetStatus()。官方代码里，这个文件有还多#if #else #endif 语句，我们不需要想官方那样写那么多兼容的程序，我们目标很简单，就是NAND，所以我们简化官方程序如下：
uint32_t Mass_Memory_Size[2]; uint32_t Mass_Block_Size[2]; uint32_t Mass_Block_Count[2]; __IO uint32_t Status = 0;
uint16_t MAL_Init(uint8_t lun) { u16 status = MAL_OK; switch (lun) { case 0: FlashInit(); break; default: return MAL_FAIL; } return status; }
uint16_t MAL_Write(uint8_t lun, uint32_t Memory_Offset, uint32_t *Writebuff, uint16_t Transfer_Length) { switch (lun) { case 0: FlashWriteOneSector(Memory_Offset,(u8*)Writebuff, Transfer_Length); break; default: return MAL_FAIL; } return MAL_OK; }
uint16_t MAL_Read(uint8_t lun, uint32_t Memory_Offset, uint32_t *Readbuff, uint16_t Transfer_Length) { switch (lun) { case 0: FlashReadOneSector(Memory_Offset, (u8*)Readbuff, Transfer_Length); break; default: return MAL_FAIL; } return MAL_OK; }
uint16_t MAL_GetStatus (uint8_t lun) { if (lun == 0) { Mass_Block_Count[0] = FLASH_MAX_SECTOR_ADDR/FLASH_SECTOR_SIZE; //NAND_ZONE_SIZE * NAND_BLOCK_SIZE * NAND_MAX_ZONE ; Mass_Block_Size[0] = FLASH_SECTOR_SIZE; //NAND_PAGE_SIZE; Mass_Memory_Size[0] = (Mass_Block_Count[0] * Mass_Block_Size[0]); LED2_ON(); return MAL_OK; } LED2_OFF(); return MAL_FAIL; }
工程总体上修改差不多，一些细节的问题就靠自己解决了。程序修改成功后会出现什么现象呢?看图：
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