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| V1.0 | 2020-03-17 | gingko | 初次建立 |
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===== STM32CubeMX教程三十五——USBD_MSC实验（FS） =====
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1.在主界面选择File-->New Project 或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_1.png?direct |}}
2.出现芯片型号选择，搜索自己芯片的型号，双击型号，或者点击Start Project进入配置
在搜索栏的下面，提供的各 种查找方式，可以选择芯片内核，型号，等等，可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为：STM32H750IBKx。
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_2.png?direct |}}
3.配置RCC，使用外部时钟源
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_3.png?direct |}}
4.时基源选择SysTick
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_4.png?direct |}}
5.将PA10,PB7,PB8设置为GPIO_Output
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_5.png?direct |}}
6.引脚模式配置
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_6.png?direct |}}
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_7.png?direct |}}
7.配置USB_OTG_FS
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_8.png?direct |}}
引脚模式配置
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_9.png?direct |}}
8.配置USB_DEVICE
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_10.png?direct |}}
9.配置SDMMC1
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_11.png?direct |}}
10.时钟源设置，选择外部高速时钟源，配置为最大主频
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_12.png?direct |}}
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_13.png?direct |}}
11.工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个，其他的默认即可 IDE我们使用的是 MDK V5.27
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_14.png?direct |}}
12.点击Code Generator，进行进一步配置
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_15.png?direct |}}
* **Copy all used libraries into the project folder**
* 将HAL库的所有.C和.H都复制到所建工程中
* 优点：这样如果后续需要新增其他外设又可能不再用STM32CubeMX的时候便会很方便
* 缺点：体积大，编译时间很长
* **Copy only the necessary library files**
* 只复制所需要的.C和.H（推荐）
* 优点：体积相对小，编译时间短，并且工程可复制拷贝
* 缺点：新增外设时需要重新用STM32CubeMX导入
* **Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file**
* 不复制文件，直接从软件包存放位置导入.C和.H
* 优点：体积小，比较节约硬盘空间
* 缺点：复制到其他电脑上或者软件包位置改变，就需要修改相对应的路径
* 自行选择方式即可
13.然后点击GENERATE CODE 创建工程
{{ :icore4t:icore4t_cube_35_16.png?direct |}}
创建成功，打开工程。
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===== 实验三十五：USBD_MSC实验（FS）——虚拟U盘（SD卡） =====
==== 一、 实验目的与意义 ====
- 了解STM32 USB SLAVE结构。
- 了解STM32 USB SLAVE特征。
- 掌握USB SLAVE MSC的使用方法。
- 掌握STM32 HAL库中USB SLAVE属性的配置方法。
- 掌握KEIL MDK 集成开发环境使用方法。
==== 二、 实验设备及平台 ====
- iCore4T 双核心板。[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w137644-251734891.3.5923532fDrMDOe&id=610595120319|点击购买]]
- JLINK（或相同功能）仿真器。[[https://item.taobao.com/item.htm?id=554869837940|点击购买]]
- Micro USB线缆。
- Keil MDK 开发平台。
- STM32CubeMX开发平台。
- 装有WIN XP（及更高版本）系统的计算机。
==== 三、 实验原理 ====
=== 1.USB OTG FS简介 ===
* STM32H750系列芯片自带有2个USB OTG，其中USB1是高速USB（USB1 OTG HS）；USB2是全速USB（USB2 OTG FS）。
* STM32H750的USB OTG FS是一款双角色设备(DRD)控制器，同时支持从机功能和主机功能，完全符合USB2.0规范的On-The-Go补充标准。此外，该控制器也可配置为“仅主机”模式或“仅从机”模式，完全符合USB2.0规范。在主机模式下，OTG FS支持全速（FS，12Mb/s）和低速（LS，1.5Mb/s）收发器，而从机模式下则仅支持全速（FS，12Mb/s）收发器。OTG FS同时支持HNP和SRP。
=== 2.USB OTG FS主要特性 ===
* STM32H750的USB OTG FS主要特性可分为三类：通用特性、主机模式特性和从机模式特性。
* **(1) 通用特性**
* 经USB-IF认证，符合通用串行总线规范第2.0版
* 集成全速PHY，且完全支持定义在标准规范OTG补充第2.0版中的OTG协议
* 支持A-B器件识别（ID线）
* 支持主机协商协议(HNP)和会话请求协议(SRP)
* 允许主机关闭VBUS以在OTG应用中节省电池电量
* 支持通过内部比较器对VBUS电平采取监控
* 支持主机到从机的角色动态切换
* 可通过软件配置为以下角色：
* 具有SRP功能的USB FS从机（B器件）
* 具有SRP功能的USB FS/LS主机（A器件）
* USB On-The-Go全速双角色设备
* 支持FS SOF和LSKeep-alive令牌
* SOF脉冲可通过PAD输出
* SOF脉冲从内部连接到定时器2(TIM2)
* 可配置的帧周期
* 可配置的帧结束中断
* 具有省电功能，例如在USB挂起期间停止系统、关闭数字模块时钟、对PHY和DFIFO电源加以管理
* 具有采用高级FIFO控制的4KB专用RAM
* 可将RAM空间划分为不同FIFO，以便灵活有效地使用RAM
* 每个FIFO可存储多个数据包
* 动态分配存储区
* FIFO大小可配置为非2的幂次方值，以便连续使用存储单元
* 一帧之内可以无需要应用程序干预，以达到最大USB带宽
* **(2) 主机（Host）模式特性**
* 通过外部电荷泵生成VBUS电压。
* 多达16个主机通道（管道）：每个通道都可以动态实现重新配置，可支持任何类型的USB传输。
* 内置硬件调度器可：
* 在周期性硬件队列中存储多达16个中断加同步传输请求
* 在非周期性硬件队列中存储多达16个控制加批量传输请求
* 管理一个共享RX FIFO、一个周期性TX FIFO和一个非周期性TX FIFO，以有效使用USB数据RAM。
* **(3) 从机（Slave/Device）模式特性**
* 1个双向控制端点0
* 8个IN端点(EP)，可配置为支持批量传输、中断传输或同步传输
* 8个OUT端点(EP)，可配置为支持批量传输、中断传输或同步传输
* 管理一个共享RxFIFO和一个Tx-OUTFIFO，以高效使用USB数据RAM
* 管理多达9个专用Tx-INFIFO（分别用于每个使能的INEP），降低应用程序负荷支持软断开功能。
=== 3.OTG FS框图 ===
{{ :icore4t:icore4t_arm_hal_35_1.png?direct |}}
* 对于USB OTG FS功能模块，STM32H750通过AHB总线访问（AHB频率必须大于30Mhz），另外，USB OTG的内核时钟必须是48Mhz，由RCC_D2CCIP2R寄存器的USBSEL[1:0]位选择：00，禁止USB内核时钟；01，USB内核时钟来自pll1_q_ck；10，USB内核时钟来自pll3_q_ck；11，USB内核时钟来自hsi48_ck；因为pll1_q_ck和pll3_q_ck很有可能被其他外设用作时钟，不方便设置为48Mhz，因此我们一般使用hsi48_ck作为USB OTG内核时钟（USBSEL[1:0]=11），这样就不会受到其他外设的影响。
=== 4.SDMMC简介 ===
* (1) SDMMC指的是SD、SDIO 、MMC卡主机接口，提供APB2外设总线和多媒体卡（MMCs），数字安全记忆卡（SD）和SDIO卡。
* (2) MMC的全称是“Multi Media Card”――所以也通常被叫做“多媒体卡”，是一种小巧大容量的快闪存储卡,特别应用于移动电话 和数字影像及其他移动终端中。
* (3) SD卡，数字安全记忆卡（Secure Digital Memory Card），是 用于移动设备的标准记忆卡。SD卡数据传送和物理规范由MMC发 展而来，大小和MMC差不多。长宽和MMC一样，比MMC稍微厚了一点。兼容性方面SD卡向下兼容多媒体卡（Multi Media Card）。
* (4) SDIO是在SD内存卡接口的基础上发展起来的外设接口，SDIO接 口兼容以前的SD内存卡，并且可以连接SDIO接口的设备。目前，根据SDIO协议的SPEC，SDIO接口支持的设备总类有蓝牙，网卡，电视卡等。
* 本实验使用STM32H750的USB OTG FS利用SD卡虚拟U盘，用USB线连接PC机与开发板的USB FS Micro USB接口，在电脑上就可以像操作普通U盘那样来操作开发板中的MicroSD卡。原理图如下：
{{ :icore4t:icore4t_arm_hal_35_2.png?direct&800 |}}
{{ :icore4t:icore4t_arm_hal_35_3.png?direct&650 |}}
==== 四、 实验程序 ====
1.主函数
int main(void)
{
uint8_t sd_state = HAL_OK;
HAL_Init();
SystemClock_Config();
i2c.initialize();
axp152.initialize();
axp152.set_dcdc1(3500);//[ARM & FPGA BK1/2/6 &OTHER]
axp152.set_dcdc2(1200);//[FPGA INT & PLL D]
axp152.set_aldo1(2500);//[FPGA PLL A]
axp152.set_dcdc4(3300);//[POWER_OUTPUT]
axp152.set_dcdc3(3300);//[FPGA BK4][Adjustable]
axp152.set_aldo2(3300);//[FPGA BK3][Adjustable]
axp152.set_dldo1(3300);//[FPGA BK7][Adjustable]
axp152.set_dldo2(3300);//[FPGA BK5][Adjustable]
MX_GPIO_Init();
MX_SDMMC1_SD_Init();
MX_USB_DEVICE_Init();
sd_state = HAL_SD_Init(&hsd1);
/*配置SD总线宽度（选择4位模式）*/
if (sd_state == HAL_OK)
{
if (HAL_SD_ConfigWideBusOperation(&hsd1, SDMMC_BUS_WIDE_4B) != HAL_OK)
{
sd_state = HAL_ERROR;
}
}
LED_ON;
while (1)
{
}
}
2.USB_DEVICE初始化
void MX_USB_DEVICE_Init(void)
{
/* 初始化设备库，添加支持的类并启动该库. */
if (USBD_Init(&hUsbDeviceFS, &FS_Desc, DEVICE_FS) != USBD_OK)
{
Error_Handler();
}
if (USBD_RegisterClass(&hUsbDeviceFS, &USBD_MSC) != USBD_OK)
{
Error_Handler();
}
if (USBD_MSC_RegisterStorage(&hUsbDeviceFS, &USBD_Storage_Interface_fops_FS) != USBD_OK)
{
Error_Handler();
}
if (USBD_Start(&hUsbDeviceFS) != USBD_OK)
{
Error_Handler();
}
/* 启用USB电压检测器 */
HAL_PWREx_EnableUSBVoltageDetector();
}
3.SDMMC1初始化函数
void MX_SDMMC1_SD_Init(void)
{
hsd1.Instance = SDMMC1;
hsd1.Init.ClockEdge = SDMMC_CLOCK_EDGE_RISING;
hsd1.Init.ClockPowerSave = SDMMC_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
hsd1.Init.BusWide = SDMMC_BUS_WIDE_4B;
hsd1.Init.HardwareFlowControl = SDMMC_HARDWARE_FLOW_CONTROL_DISABLE;
hsd1.Init.ClockDiv = 10;
hsd1.Init.TranceiverPresent = SDMMC_TRANSCEIVER_NOT_PRESENT;
if (HAL_SD_Init(&hsd1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
void HAL_SD_MspInit(SD_HandleTypeDef* sdHandle)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
if(sdHandle->Instance==SDMMC1)
{
/* SDMMC1时钟使能 */
__HAL_RCC_SDMMC1_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
/**SDMMC1引脚配置
PC12 ------> SDMMC1_CK
PC11 ------> SDMMC1_D3
PC10 ------> SDMMC1_D2
PD2 ------> SDMMC1_CMD
PC9 ------> SDMMC1_D1
PC8 ------> SDMMC1_D0
*/
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_9
|GPIO_PIN_8;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF12_SDIO1;
HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF12_SDIO1;
HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
}
}
4.STORAGE_Read_FS函数
int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
uint32_t timeout = 10000;
if(HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t*)buf, blk_addr, blk_len, timeout) == USBD_OK){
while(((HAL_SD_GetCardState(&hsd1) == HAL_SD_CARD_TRANSFER ) ? HAL_OK : HAL_ERROR) != HAL_OK)
{
if (timeout-- == 0)
{
return -1;
}
}
}
return (USBD_OK);
}
5.STORAGE_Write_FS函数
int8_t STORAGE_Write_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
uint32_t timeout = 10000;
if(HAL_SD_WriteBlocks(&hsd1,(uint8_t*)buf, blk_addr, blk_len, timeout) == USBD_OK){
while(((HAL_SD_GetCardState(&hsd1) == HAL_SD_CARD_TRANSFER ) ? HAL_OK : HAL_ERROR) != HAL_OK)
{
if (timeout-- == 0)
{
return -1;
}
}
}
return (USBD_OK);
}
==== 五、 实验步骤 ====
- 把仿真器与iCore4T的SWD调试口相连（直接相连或者通过转接器相连）；
- 把iCore4T通过Micro USB线与计算机相连，为iCore4T供电；
- 打开Keil MDK 开发环境，并打开本实验工程；
- 烧写程序到iCore4T上；
- 将iCore4T的USB FS Micro USB口通过Micro USB线与计算机相连；
- 也可以进入Debug 模式，单步运行或设置断点验证程序逻辑。
==== 六、 实验现象 ====
{{ :icore4t:icore4t_arm_hal_35_4.png?direct |}}