STM32CubeMX+Keil实现 STM32F4 SDcard+SPI Flash读卡器

2023-10-24 22:19:28

STM32CubeMX+Keil实现 STM32F4 SDcard+SPI Flash读卡器

STM32CubeMX+Keil实现 STM32F4 SDcard+SPI Flash读卡器

总体流程
STM32CubeMX设置
MDK代码修改
最后

STM32CubeMX+Keil实现 STM32F4 SDcard+SPI Flash读卡器

本人今天由于项目的原因，要用到将STM32作为一个大容量的存储器，网上看了许多教程，这方面写的都不是较好，最后参考原子哥的例程，实现了这一功能。废话不多说。

总体流程

首先大致介绍一下整体的流程

在STM32CubeMX中，配置USB device为Mass Storage Class；
打开SDIO外设，根据SD卡的类型，选择对应的Mode；
打开SPI外设，设置为全双工主机模式，不使能硬件NSS；
生成MDK工程；
在MDK中修改usbd_storage_if.c文件的内容；
下载验证；

STM32CubeMX设置

首先基本的时钟设置等，就不再赘述。

下面首先选择USB为Device模式。
选择之后，列表会多出来一个USB_DEVICE选项，在里面设置为Mass Storage Class

好了，基本的USB模式设置已经完成，之后需要设置SD卡的模式

SD卡基本设置，本人用的是4线的SD卡，所以选择的是4 bits的模式
然后是设置SPI，这里我们选择全双工主机模式，不使能硬件NSS
然后需要设置一下时钟，我这里设置的是64分频，其他默认就行了

需要修改heap的大小，我这里修改为0x1000，如果不修改，就不能正常运行，最后生成MDK代码

MDK代码修改

首先我们需要加入SPI Flash的驱动，我用的是W25Q128这个闪存芯片，这部分驱动代码省略。

找到usbd_storage_if.c文件，先修改STORAGE_LUN_NBR宏定义为2，这样就表示我们有两个设备

增加设备的标识等，按格式增加就行了，如果后面设置正常，插入usb之后，电脑usb设备的标识会和这里的一样

const int8_t STORAGE_Inquirydata_FS[] = {/* 36 */
  
  /* LUN 0 */
  0x00,
  0x80,
  0x02,
  0x02,
  (STANDARD_INQUIRY_DATA_LEN - 5),
  0x00,
  0x00,	
  0x00,
  'S', 'T', 'M', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', /* Manufacturer : 8 bytes */
  'P', 'r', 'o', 'd', 'u', 'c', 't', ' ', /* Product      : 16 Bytes */
  ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ',
  '0', '.', '0' ,'1',                      /* Version      : 4 Bytes */
	
	/* LUN 1 */
  0x00,
  0x80,
  0x02,
  0x02,
  (STANDARD_INQUIRY_DATA_LEN - 5),
  0x00,
  0x00,	
  0x00,
  'S', 'T', 'M', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', /* Manufacturer : 8 bytes */
  'S', 'P', 'I', 'F', 'L', 'A', 'S', 'H', /* Product      : 16 Bytes */
  ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ',
  '0', '.', '0' ,'1'                      /* Version      : 4 Bytes */
	
};

之后，在里面修改下面这个函数int8_t STORAGE_GetCapacity_FS(uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size)

主要需要修改的内容是block_num 和block_size，在里面需要指出容量的大小和扇区的大小，到此，如果我们下载代码，插上USB，就会发现电脑里面已经能够识别大容量USB设备了，但是无法进行格式化等操作。

int8_t STORAGE_GetCapacity_FS(uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size)
{
  /* USER CODE BEGIN 3 */
	if(lun==0)/*指定为SD*/
	{
		HAL_SD_CardInfoTypeDef CardInfo;
		HAL_SD_GetCardInfo(&hsd,&CardInfo);
		
		*block_num  = CardInfo.BlockNbr;
		*block_size = CardInfo.BlockSize;
	}
	else/*指定为Flash*/
	{
		*block_num = 1024*1024*12/512;
		*block_size = 512;
	}
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 3 */
}

完成之后，接下来需要修改读写操作的函数，这样才能实现U盘的正常读写

修改int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)这个函数，修改的内容如下：

int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
	int8_t res=0;
	if(lun==0)
	{
		res=HAL_SD_ReadBlocks(&hsd,buf,blk_addr,blk_len,0xffff);
	}
	else
	{
		W25QXX_Read(buf,blk_addr*512,blk_len*512);
	}
  	return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 6 */
}

修改int8_t STORAGE_Write_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)这个函数，修改的内容如下：

int8_t STORAGE_Write_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
  /* USER CODE BEGIN 7 */
	int8_t res=0;
	if(lun==0)
	{
		res=HAL_SD_WriteBlocks(&hsd,buf,blk_addr,blk_len,0xffff);
	}
	else
	{
		W25QXX_Write(buf,blk_addr*512,blk_len*512);
	}
  	return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 7 */
}

还需要注意的一个地方是生成的main函数中，我们要在usb初始化之前，初始化sd卡和spi flash

	MX_GPIO_Init();
	MX_SDIO_SD_Init();
	//  MX_USB_DEVICE_Init();
	//  MX_SPI1_Init();
	/* USER CODE BEGIN 2 */
	MX_SPI1_Init();
	W25QXX_Init();

	MX_USB_DEVICE_Init();
	/* USER CODE END 2 */

好了，基本的修改就完成了，我们就可以下载代码进行验证

如果一切正常，就会像这样，多出来两个磁盘，名称就是我们最开始数组中设置的

也能在里面正常的读写文件，如此，这样就完成了基本的功能

最后

本文中，简单介绍了如何使用STM32CubeMX+Keil实现 STM32F4 SDcard+SPI Flash读卡器，下面将在此基础上，增加FATFS文件系统，此部分的代码上传至Github.，有需要的朋友可以下载

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