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

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

STM32CubeMX设置

首先基本的时钟设置等,就不再赘述。

  1. 下面首先选择USB为Device模式。
    在这里插入图片描述
  2. 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
    在这里插入图片描述

    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

  3. 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
    在这里插入图片描述
  4. 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
    在这里插入图片描述
  5. 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
    在这里插入图片描述

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
在这里插入图片描述
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
在这里插入图片描述
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

在这里插入图片描述

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