使用STM32F103读取TF卡并模拟U盘:使用标准库实现

简介: 通过以上步骤,你可以实现用STM32F103将TF卡内容变成U盘进行读取。这种功能在数据采集、便携式存储设备等应用中非常有用。如果你有更多的需求,可以进一步扩展此项目,例如添加文件管理功能、加密存储等。希望这篇博客能帮到你,如果有任何问题,欢迎在评论区留言讨论!

使用STM32F103读取TF卡并模拟U盘:使用标准库实现

STM32F103是一款流行的ARM Cortex-M3微控制器,在嵌入式系统中广泛应用。本文将介绍如何使用STM32F103读取TF卡,并将其模拟成U盘,让电脑可以读取TF卡的内容。我们将使用标准库(Standard Peripheral Library),而不依赖于CubeMX工具。

准备工作

在开始之前,你需要以下硬件和软件工具:

  • STM32F103开发板
  • TF卡和卡槽
  • 一台电脑
  • USB数据线
  • Keil MDK或其他支持STM32的开发环境
  • STM32 Standard Peripheral Library

步骤一:硬件连接

将TF卡插入TF卡槽,并将卡槽连接到STM32F103的相应引脚。常见的连接方式如下:

  • TF卡槽的VCC连接到STM32的3.3V
  • TF卡槽的GND连接到STM32的GND
  • TF卡槽的CS(片选)引脚连接到STM32的PA4
  • TF卡槽的MOSI、MISO和SCK引脚分别连接到STM32的PA7、PA6和PA5

步骤二:配置开发环境

  1. 安装标准库
    从ST官网(STM32F10x Standard Peripheral Library)下载STM32F10x标准外设库,并解压到你的开发环境中。

  2. 创建项目
    在Keil MDK中创建一个新的STM32F103项目,添加标准外设库路径到项目配置中。

步骤三:编写初始化代码

初始化SPI接口用于与TF卡通信,并初始化USB接口用于U盘功能。

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_spi.h"
#include "stm32f10x_usart.h"
#include "diskio.h"
#include "ff.h"
#include "usb_lib.h"
#include "usb_pwr.h"
#include "usb_desc.h"
#include "hw_config.h"

// SPI初始化函数
void SPI_Config(void) {
   
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIO_SPI1, ENABLE);

    // SPI SCK, MOSI, MISO 引脚初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // SPI CS 引脚初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // SPI 初始化配置
    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;
    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;
    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;
    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
    SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
    SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);

    SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
}

// USB 初始化函数
void USB_Config(void) {
   
    Set_System();
    Set_USBClock();
    USB_Interrupts_Config();
    USB_Init();
}

// TF卡初始化函数
FATFS fs;
void TF_Card_Init(void) {
   
    if (f_mount(&fs, "", 1) != FR_OK) {
   
        // 挂载失败处理
        while (1);
    }
}

int main(void) {
   
    SystemInit();
    SPI_Config();
    USB_Config();
    TF_Card_Init();

    while (1) {
   
        // 主循环
    }
}

步骤四:编写U盘功能代码

使用标准库中的USB功能模块,实现U盘功能。具体实现可参考ST官方提供的USB MSC示例代码。以下是一个简单示例:

#include "usb_scsi.h"
#include "memory.h"

void USB_Interrupts_Config(void) {
   
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USB_LP_CAN1_RX0_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void Set_USBClock(void) {
   
    RCC_USBCLKConfig(RCC_USBCLKSource_PLLCLK_1Div5);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USB, ENABLE);
}

void Set_System(void) {
   
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIO_DISCONNECT, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = USB_DISCONNECT_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
    GPIO_Init(USB_DISCONNECT, &GPIO_InitStructure);
}

void USB_Init(void) {
   
    pInformation = &Device_Info;
    pInformation->Current_Configuration = 0;
    PowerOn();
    USB_SIL_Init();
    bDeviceState = UNCONNECTED;
    USB_Interrupts_Config();
    f_mount(&fs, "", 0);
}

void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void) {
   
    USB_Istr();
}

void USB_ISTR(void) {
   
    // USB中断处理
}

int main(void) {
   
    SystemInit();
    SPI_Config();
    USB_Config();
    TF_Card_Init();

    while (1) {
   
        // 主循环
    }
}

步骤五:上传代码并测试

将代码上传到STM32F103开发板。在上传代码前,确保选择了正确的开发板型号和端口。上传完成后,将STM32F103通过USB数据线连接到电脑。此时,电脑应该识别到一个新的可移动磁盘,即TF卡。你可以像操作普通U盘一样,对TF卡进行读写操作。

注意事项

  1. 确保TF卡格式化为FAT32格式:这样可以保证最大兼容性。
  2. 确保STM32F103开发板的供电稳定:否则可能会导致读取失败。
  3. 检查引脚连接和初始化代码:确保硬件连接和初始化代码正确无误。

总结

通过以上步骤,你可以实现用STM32F103将TF卡内容变成U盘进行读取。这种功能在数据采集、便携式存储设备等应用中非常有用。如果你有更多的需求,可以进一步扩展此项目,例如添加文件管理功能、加密存储等。希望这篇博客能帮到你,如果有任何问题,欢迎在评论区留言讨论!

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