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
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。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
- 确保TF卡格式化为FAT32格式：这样可以保证最大兼容性。
- 确保STM32F103开发板的供电稳定：否则可能会导致读取失败。
- 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！
