第059例：USB-SD卡模拟U盘

【HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。
我们将坚持每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程，
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库，后面会持续添加模块应用例程。
同样的，我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程，欢迎持续关注，并提出改进意见。
例程下载：
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图
链接：http://pan.baidu.com/s/1i574oPv
密码：r3s3
（硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新\1. 软件设计之基本裸机例程(HAL库版本)\YSF1_HAL-059. USB-SD卡模拟U盘）
/**
  ******************************************************************************
  *                           硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
  *
  *  例程名称: YSF1_HAL-059. USB-SD卡模拟U盘
  *   
  ******************************************************************************
  * 说明：
  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝：
  * 论坛：http://www.ing10bbs.com
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
  ******************************************************************************
  */
【1】例程简介
  STM32F103ZET6内部集成USB控制器，在无需外接芯片可以做为USB从设备。
  
【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行，必须插入以下跳线帽 **********
丝印编号     IO端口      目标功能引脚        出厂默认设置
  JP1        PA10        TXD(CH340G)          已接入
  JP2        PA9         RXD(CH340G)          已接入
  JP3        PB0           LED1               已接入
  
【3】操作及现象
  将一张小于32G大小的Micro SD卡插入到开发板上的SD卡槽内，使用开发板配套USB线连接
到开发板标示“USB协议”字样的MIMI USB接口，打开开发板电源开关。下载完程序之后，
在电脑端会发现“可移动硬盘”并自动安装驱动，然后在“我的电脑”中就可以发现SD卡设
备，效果与读卡器相同。对于容量较大的设备，需要一定的扫描时间才可以打开。正常运行
后开发板LED1灯不断闪烁。
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

usbd_msc_storage.c文件内容

1. /**
   
2.   ******************************************************************************
   
3.   * [url=home.php?mod=space&uid=288409]@file[/url]           : usbd_storage_if.c
   
4.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]          : Memory management layer
   
5.   ******************************************************************************
   
6.   * COPYRIGHT(c) 2016 STMicroelectronics
   
7.   *
   
8.   * Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
   
9.   * are permitted provided that the following conditions are met:
   
10.   * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
    
11.   * this list of conditions and the following disclaimer.
    
12.   * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
    
13.   * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
    
14.   * and/or other materials provided with the distribution.
    
15.   * 3. Neither the name of STMicroelectronics nor the names of its contributors
    
16.   * may be used to endorse or promote products derived from this software
    
17.   * without specific prior written permission.
    
18.   *
    
19.   * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
    
20.   * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
    
21.   * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
    
22.   * DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
    
23.   * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
    
24.   * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
    
25.   * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
    
26.   * CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
    
27.   * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
    
28.   * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
    
29.   *
    
30.   ******************************************************************************
    
31. */
    
32. 
    
33. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    
34. #include "usbd_msc_storage.h"
    
35. /* USER CODE BEGIN INCLUDE */
    
36. #include "sdio/bsp_sdcard.h"
    
37. /* USER CODE END INCLUDE */
    
38. 
    
39. /** @addtogroup STM32_USB_OTG_DEVICE_LIBRARY
    
40.   * @{
    
41.   */
    
42. 
    
43. /** @defgroup USBD_STORAGE
    
44.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] usbd core module
    
45.   * @{
    
46.   */
    
47. 
    
48. /** @defgroup USBD_STORAGE_Private_TypesDefinitions
    
49.   * @{
    
50.   */
    
51. /* USER CODE BEGIN PRIVATE_TYPES */
    
52. /* USER CODE END PRIVATE_TYPES */
    
53. /**
    
54.   * @}
    
55.   */
    
56. 
    
57. /** @defgroup USBD_STORAGE_Private_Defines
    
58.   * @{
    
59.   */
    
60. #define STORAGE_LUN_NBR                  1  
    
61. #define STORAGE_BLK_SIZ                  0x200
    
62. 
    
63. /* USER CODE BEGIN PRIVATE_DEFINES */
    
64. /* USER CODE END PRIVATE_DEFINES */
    
65.   
    
66. /**
    
67.   * @}
    
68.   */
    
69. 
    
70. /** @defgroup USBD_STORAGE_Private_Macros
    
71.   * @{
    
72.   */
    
73. /* USER CODE BEGIN PRIVATE_MACRO */
    
74. /* USER CODE END PRIVATE_MACRO */
    
75. 
    
76. /**
    
77.   * @}
    
78.   */
    
79. 
    
80. /** @defgroup USBD_STORAGE_IF_Private_Variables
    
81.   * @{
    
82.   */
    
83. /* USB handler declaration */
    
84. /* Handle for USB Full Speed IP */
    
85.   USBD_HandleTypeDef  *hUsbDevice_0;
    
86. /* USER CODE BEGIN INQUIRY_DATA_FS */
    
87. /* USB Mass storage Standard Inquiry Data */
    
88. const int8_t  STORAGE_Inquirydata_FS[] = {//36
    
89.   
    
90.   /* LUN 0 */
    
91.   0x00,               
    
92.   0x80,               
    
93.   0x02,               
    
94.   0x02,
    
95.   (STANDARD_INQUIRY_DATA_LEN - 5),
    
96.   0x00,
    
97.   0x00,        
    
98.   0x00,
    
99.   'S', 'T', 'M', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', /* Manufacturer : 8 bytes */
    
100.   'P', 'r', 'o', 'd', 'u', 'c', 't', ' ', /* Product      : 16 Bytes */
     
101.   ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ',
     
102.   '0', '.', '0' ,'1',                     /* Version      : 4 Bytes */
     
103. };
     
104. /* USER CODE END INQUIRY_DATA_FS */
     
105. 
     
106. /* USER CODE BEGIN PRIVATE_VARIABLES */
     
107. /* USER CODE END PRIVATE_VARIABLES */
     
108. 
     
109. /**
     
110.   * @}
     
111.   */
     
112. 
     
113. /** @defgroup USBD_STORAGE_IF_Exported_Variables
     
114.   * @{
     
115.   */
     
116.   extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;
     
117. /* USER CODE BEGIN EXPORTED_VARIABLES */
     
118. /* USER CODE END EXPORTED_VARIABLES */
     
119. 
     
120. /**
     
121.   * @}
     
122.   */
     
123.   
     
124. /** @defgroup USBD_STORAGE_Private_FunctionPrototypes
     
125.   * @{
     
126.   */
     
127. static int8_t STORAGE_Init_FS (uint8_t lun);
     
128. static int8_t STORAGE_GetCapacity_FS (uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size);
     
129. static int8_t STORAGE_IsReady_FS (uint8_t lun);
     
130. static int8_t STORAGE_IsWriteProtected_FS (uint8_t lun);
     
131. static int8_t STORAGE_Read_FS (uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr,uint16_t blk_len);
     
132. static int8_t STORAGE_Write_FS (uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr,uint16_t blk_len);
     
133. static int8_t STORAGE_GetMaxLun_FS (void);
     
134. 
     
135. /* USER CODE BEGIN PRIVATE_FUNCTIONS_DECLARATION */
     
136. /* USER CODE END PRIVATE_FUNCTIONS_DECLARATION */
     
137. 
     
138. /**
     
139.   * @}
     
140.   */
     
141.   
     
142. USBD_StorageTypeDef USBD_Storage_Interface_fops_FS =
     
143. {
     
144.   STORAGE_Init_FS,
     
145.   STORAGE_GetCapacity_FS,
     
146.   STORAGE_IsReady_FS,
     
147.   STORAGE_IsWriteProtected_FS,
     
148.   STORAGE_Read_FS,
     
149.   STORAGE_Write_FS,
     
150.   STORAGE_GetMaxLun_FS,
     
151.   (int8_t *)STORAGE_Inquirydata_FS,
     
152. };
     
153. 
     
154. /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
     
155. /*******************************************************************************
     
156. * Function Name  : STORAGE_Init_FS
     
157. * Description    :
     
158. * Input          : None.
     
159. * Output         : None.
     
160. * Return         : None.
     
161. *******************************************************************************/
     
162. int8_t STORAGE_Init_FS (uint8_t lun)
     
163. {
     
164.   /* USER CODE BEGIN 2 */
     
165.   MX_SDIO_SD_Init();
     
166.   return (USBD_OK);
     
167.   /* USER CODE END 2 */
     
168. }
     
169. 
     
170. /*******************************************************************************
     
171. * Function Name  : STORAGE_GetCapacity_FS
     
172. * Description    :
     
173. * Input          : None.
     
174. * Output         : None.
     
175. * Return         : None.
     
176. *******************************************************************************/
     
177. int8_t STORAGE_GetCapacity_FS (uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size)
     
178. {
     
179.   /* USER CODE BEGIN 3 */   
     
180.   /* Get SD card Information */
     
181.   HAL_SD_Get_CardInfo(&hsdcard, &SDCardInfo);
     
182.   
     
183.   *block_num  = SDCardInfo.CardCapacity/STORAGE_BLK_SIZ-1;
     
184.   *block_size = STORAGE_BLK_SIZ;
     
185.   return (USBD_OK);
     
186.   /* USER CODE END 3 */
     
187. }
     
188. 
     
189. /*******************************************************************************
     
190. * Function Name  : STORAGE_IsReady_FS
     
191. * Description    :
     
192. * Input          : None.
     
193. * Output         : None.
     
194. * Return         : None.
     
195. *******************************************************************************/
     
196. int8_t  STORAGE_IsReady_FS (uint8_t lun)
     
197. {
     
198.   /* USER CODE BEGIN 4 */
     
199.   if(HAL_SD_GetStatus(&hsdcard)==SD_TRANSFER_OK)
     
200.     return (USBD_OK);
     
201.   else
     
202.     return -1;
     
203.   /* USER CODE END 4 */
     
204. }
     
205. 
     
206. /*******************************************************************************
     
207. * Function Name  : STORAGE_IsWriteProtected_FS
     
208. * Description    :
     
209. * Input          : None.
     
210. * Output         : None.
     
211. * Return         : None.
     
212. *******************************************************************************/
     
213. int8_t  STORAGE_IsWriteProtected_FS (uint8_t lun)
     
214. {
     
215.   /* USER CODE BEGIN 5 */
     
216.   return (USBD_OK);
     
217.   /* USER CODE END 5 */
     
218. }
     
219. 
     
220. /**
     
221.   * @brief SD_DMAConfigRx
     
222.   * [url=home.php?mod=space&uid=1930556]@par[/url] Function Description
     
223.   *   This function configure the DMA to receive data from the SD card
     
224.   * @retval
     
225.   *  SD_ERROR or SD_OK
     
226.   */
     
227. HAL_SD_ErrorTypedef SD_DMAConfigRx(SD_HandleTypeDef *hsd)
     
228. {
     
229.   static DMA_HandleTypeDef hdma_rx;
     
230.   HAL_StatusTypeDef status = HAL_ERROR;
     
231.   
     
232.   if(hsd->hdmarx == NULL)
     
233.   {
     
234.     /* Configure DMA Rx parameters */
     
235.     hdma_rx.Init.Direction           = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
     
236.     hdma_rx.Init.PeriphInc           = DMA_PINC_DISABLE;
     
237.     hdma_rx.Init.MemInc              = DMA_MINC_ENABLE;
     
238.     hdma_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;
     
239.     hdma_rx.Init.MemDataAlignment    = DMA_MDATAALIGN_WORD;
     
240.     hdma_rx.Init.Priority            = DMA_PRIORITY_VERY_HIGH;
     
241. 
     
242.     hdma_rx.Instance = DMA2_Channel4;
     
243. 
     
244.     /* Associate the DMA handle */
     
245.     __HAL_LINKDMA(hsd, hdmarx, hdma_rx);
     
246. 
     
247.     /* Stop any ongoing transfer and reset the state*/
     
248.     HAL_DMA_Abort(&hdma_rx);
     
249.    
     
250.     /* Deinitialize the Channel for new transfer */
     
251.     HAL_DMA_DeInit(&hdma_rx);
     
252. 
     
253.     /* Configure the DMA Channel */
     
254.     status = HAL_DMA_Init(&hdma_rx);
     
255.    
     
256.     /* NVIC configuration for DMA transfer complete interrupt */
     
257.     HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Channel4_5_IRQn, 1, 0);
     
258.     HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Channel4_5_IRQn);
     
259.   }
     
260.   else
     
261.   {
     
262.     status = HAL_OK;
     
263.   }
     
264.   
     
265.   return (status ！= HAL_OK? SD_ERROR : SD_OK);
     
266. }
     
267. 
     
268. /**
     
269.   * @brief SD_DMAConfigTx
     
270.   * @par Function Description
     
271.   *   This function configure the DMA to transmit data to the SD card
     
272.   * @retval
     
273.   *  SD_ERROR or SD_OK
     
274.   */
     
275. HAL_SD_ErrorTypedef SD_DMAConfigTx(SD_HandleTypeDef *hsd)
     
276. {
     
277.   static DMA_HandleTypeDef hdma_tx;
     
278.   HAL_StatusTypeDef status;
     
279.   
     
280.   if(hsd->hdmatx == NULL)
     
281.   {
     
282.     /* Configure DMA Tx parameters */
     
283.     hdma_tx.Init.Direction           = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
     
284.     hdma_tx.Init.PeriphInc           = DMA_PINC_DISABLE;
     
285.     hdma_tx.Init.MemInc              = DMA_MINC_ENABLE;
     
286.     hdma_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;
     
287.     hdma_tx.Init.MemDataAlignment    = DMA_MDATAALIGN_WORD;
     
288.     hdma_tx.Init.Priority            = DMA_PRIORITY_VERY_HIGH;
     
289.    
     
290.     hdma_tx.Instance = DMA2_Channel4;
     
291.    
     
292.     /* Associate the DMA handle */
     
293.     __HAL_LINKDMA(hsd, hdmatx, hdma_tx);
     
294.    
     
295.     /* Stop any ongoing transfer and reset the state*/
     
296.     HAL_DMA_Abort(&hdma_tx);
     
297.    
     
298.     /* Deinitialize the Channel for new transfer */
     
299.     HAL_DMA_DeInit(&hdma_tx);
     
300.    
     
301.     /* Configure the DMA Channel */
     
302.     status = HAL_DMA_Init(&hdma_tx);
     
303.    
     
304.     /* NVIC configuration for DMA transfer complete interrupt */
     
305.     HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Channel4_5_IRQn, 1, 0);
     
306.     HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Channel4_5_IRQn);  
     
307.   }
     
308.   else
     
309.   {
     
310.     status = HAL_OK;
     
311.   }
     
312.   
     
313.   return (status ！= HAL_OK? SD_ERROR : SD_OK);
     
314. }
     
315. 
     
316. /*******************************************************************************
     
317. * Function Name  : STORAGE_Read_FS
     
318. * Description    :
     
319. * Input          : None.
     
320. * Output         : None.
     
321. * Return         : None.
     
322. *******************************************************************************/
     
323. int8_t STORAGE_Read_FS (uint8_t lun,
     
324.                         uint8_t *buf,
     
325.                         uint32_t blk_addr,                       
     
326.                         uint16_t blk_len)
     
327. {
     
328.   /* USER CODE BEGIN 6 */
     
329.   uint8_t state = 0;
     
330.   hsdcard.hdmatx=NULL;
     
331.   
     
332.   /* Prepare the dma channel for a read operation */
     
333.   state = ((SD_DMAConfigRx(&hsdcard) == SD_OK) ? 0 : -1);
     
334.   
     
335.   if(state == 0)
     
336.   {
     
337.     /* Read block(s) in DMA transfer mode */
     
338.     state = ((HAL_SD_ReadBlocks_DMA(&hsdcard,(uint32_t *)buf, blk_addr*STORAGE_BLK_SIZ, STORAGE_BLK_SIZ, blk_len) == SD_OK) ? 0 : -1);
     
339.    
     
340.     /* Wait until transfer is complete */
     
341.     if(state == 0)
     
342.     {
     
343.       state = ((HAL_SD_CheckReadOperation(&hsdcard, (uint32_t)0xFFFFFFFF) == SD_OK) ? 0 : -1);
     
344.     }   
     
345.   }
     
346.   
     
347.   return (state);
     
348.   /* USER CODE END 6 */
     
349. }
     
350. 
     
351. /*******************************************************************************
     
352. * Function Name  : STORAGE_Write_FS
     
353. * Description    :
     
354. * Input          : None.
     
355. * Output         : None.
     
356. * Return         : None.
     
357. *******************************************************************************/
     
358. int8_t STORAGE_Write_FS (uint8_t lun,
     
359.                          uint8_t *buf,
     
360.                          uint32_t blk_addr,
     
361.                          uint16_t blk_len)
     
362. {
     
363.   /* USER CODE BEGIN 7 */
     
364.   uint8_t state = 0;
     
365.   
     
366.   /* Invalidate the dma rx handle*/
     
367.   hsdcard.hdmarx = NULL;
     
368.   
     
369.   /* Prepare the dma channel for a read operation */
     
370.   state = ((SD_DMAConfigTx(&hsdcard) == SD_OK) ? 0 : -1);
     
371.   
     
372.   if(state == 0)
     
373.   {
     
374.     /* Write block(s) in DMA transfer mode */
     
375.     state = ((HAL_SD_WriteBlocks_DMA(&hsdcard, (uint32_t *)buf, blk_addr*STORAGE_BLK_SIZ, STORAGE_BLK_SIZ, blk_len) == SD_OK) ? 0 : -1);
     
376.    
     
377.     /* Wait until transfer is complete */
     
378.     if(state == 0)
     
379.     {
     
380.       state = ((HAL_SD_CheckWriteOperation(&hsdcard, (uint32_t)0xFFFFFFFF) == SD_OK) ? 0 : -1);
     
381.     }
     
382.   }
     
383.   
     
384.   return state;
     
385.   /* USER CODE END 7 */
     
386. }
     
387. 
     
388. /*******************************************************************************
     
389. * Function Name  : STORAGE_GetMaxLun_FS
     
390. * Description    :
     
391. * Input          : None.
     
392. * Output         : None.
     
393. * Return         : None.
     
394. *******************************************************************************/
     
395. int8_t STORAGE_GetMaxLun_FS (void)
     
396. {
     
397.   /* USER CODE BEGIN 8 */
     
398.   return (STORAGE_LUN_NBR - 1);
     
399.   /* USER CODE END 8 */
     
400. }
     
401. 
     
402. /* USER CODE BEGIN PRIVATE_FUNCTIONS_IMPLEMENTATION */
     
403. /* USER CODE END PRIVATE_FUNCTIONS_IMPLEMENTATION */
     
404. 
     
405. /**
     
406.   * @}
     
407.   */
     
408. 
     
409. /**
     
410.   * @}
     
411.   */  
     
412. /************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/
     

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