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[活动专区] 【AT-START-F423测评】+3.USB主机读取U盘信息并进行文件读写操作

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 楼主| hjl2832 发表于 2023-11-2 22:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
USB, U盘, 读写
#申请原创#
前面2次，我们进行了USB从机的测试，利用USB虚拟串口进行数据转发服务，今天我来测试USB主机功能，读取U盘信息并进行文件操作。
首先，我们打开库文件，找到USB主机相关的例程，路径如下：先打开库目录的模板文件夹“AT32F423_Firmware_Library_V2.0.2\project\at_start_f423\examples”,在文件夹中，我们找到usb_host文件夹，这里就是USB主机相关的例程。
5947965439d29384e7.png
打开usb_host文件夹后，选择并复制“msc_only_fat32”文件夹到其它非中文目录下，这里即是USB驱动U盘的例程。
我们用keil 5打开工程后，来分析代码构成。
6346365439e9fb558b.png
在左边我们可以看到代码主要包含USB主机的底层驱动库、相关的USB配置接口函数、磁盘文件系统处理、USB主机用户层驱动函数、USB主机磁盘驱动函数等。
其中“usbh_user.c”主要实现了USB主机相关的初始化、打印调试信息等，“usbh_msc_diskio.c”主要实现磁盘读写操作等函数，其中关键代码如下：
复制
  1. /*-----------------------------------------------------------------------*/
    

  2. /* Read Sector(s)                                                        */
    

  3. /*-----------------------------------------------------------------------*/
    

  4. DRESULT disk_read (
    

  5.   BYTE pdrv,    /* Physical drive nmuber to identify the drive */
    

  6.   BYTE *buff,    /* Data buffer to store read data */
    

  7.   LBA_t sector,  /* Start sector in LBA */
    

  8.   UINT count    /* Number of sectors to read */
    

  9. )
    

  10. {
    

  11.   usb_sts_type status;
    


  12. 

  13.   status = usbh_msc_read(&otg_core_struct.host, sector, count, buff, pdrv);
    


  14. 

  15.   if(status == USB_OK)
    

  16.     return RES_OK;
    


  17. 

  18.   return RES_ERROR;
    

  19. }

磁盘数据读取函数的内部是调用了USB主机的读数据函数“usbh_msc_read”，这个函数在上面说的USB主机数据处理接口函数“usbh_msc_class.c”中，通过usbh_msc_read调用USB主机的数据读写中断控制函数“usbh_msc_rw_handle”来执行相应的数据处理。在这里要注意，因为是读取数据，所以函数中先赋值了“pmsc->l_unit_n[lun].state = USBH_MSC_READ10;”来告诉事件执行读数据处理。
复制
  1. usb_sts_type usbh_msc_read(void *uhost, uint32_t address, uint32_t len, uint8_t *buffer, uint8_t lun)
    

  2. {
    

  3.   usbh_core_type *puhost = (usbh_core_type *)uhost;
    

  4.   usbh_msc_type *pmsc = (usbh_msc_type *)puhost->class_handler->pdata;
    

  5.   uint32_t timeout = 0;
    

  6.   if(puhost->conn_sts == 0 || puhost->global_state != USBH_CLASS
    

  7.     || pmsc->l_unit_n[lun].state != USBH_MSC_IDLE)
    

  8.   {
    

  9.     return USB_FAIL;
    

  10.   }
    

  11.   pmsc->bot_trans.msc_struct = &usbh_msc;
    

  12.   pmsc->l_unit_n[lun].state = USBH_MSC_READ10;
    

  13.   pmsc->use_lun = lun;
    


  14. 

  15.   timeout = puhost->timer;
    


  16. 

  17.   while(usbh_msc_rw_handle(uhost, address, len, buffer, lun) == USB_WAIT)
    

  18.   {
    

  19.     if(puhost->conn_sts == 0 || (puhost->timer - timeout) > (len * 10000))
    

  20.     {
    

  21.       pmsc->l_unit_n[lun].state = USBH_MSC_IDLE;
    

  22.       return USB_FAIL;
    

  23.     }
    

  24.   }
    

  25.   return USB_OK;
    

  26. }

然后"usbh_msc_rw_handle"通过调用“usb_sts_type usbh_msc_bot_scsi_read”创建“usbh_cmd_read”函数读取数据。
复制
  1. usb_sts_type usbh_msc_bot_scsi_read(void *uhost, msc_bot_trans_type *bot_trans,
    

  2.                                      uint32_t address, uint8_t *read_data,
    

  3.                                      uint32_t read_len, uint8_t lun)
    

  4. {
    

  5.   usb_sts_type status = USB_WAIT;
    

  6.   switch(bot_trans->cmd_state)
    

  7.   {
    

  8.     case CMD_STATE_SEND:
    

  9.       usbh_bot_cbw(&bot_trans->cbw, read_len * 512,
    

  10.                    MSC_READ_CMD_LEN, MSC_CBW_FLAG_IN);
    

  11.       bot_trans->cbw.bCBWLUN = lun;
    

  12.       usbh_cmd_read(bot_trans, bot_trans->cbw.CBWCB, lun, read_len, address, read_data);
    

  13.       bot_trans->cmd_state = CMD_STATE_WAIT;
    

  14.       bot_trans->bot_state = BOT_STATE_SEND_CBW;
    

  15.     break;
    


  16. 

  17.     case CMD_STATE_WAIT:
    

  18.       status = usb_bot_request(uhost, bot_trans);
    

  19.       if(status == USB_OK)
    

  20.       {
    

  21.          bot_trans->cmd_state = CMD_STATE_SEND;
    

  22.       }
    

  23.       if(status == USB_FAIL)
    

  24.       {
    

  25.         bot_trans->cmd_state = CMD_STATE_SEND;
    

  26.       }
    

  27.       break;
    

  28.     default:
    

  29.       break;
    

  30.   }
    

  31.   return status;
    

  32. }
写数据的处理过程类似，这里不再详述。
USB主机的事件处理，在main.c中，通过“usbh_init(&otg_core_struct,USB_FULL_SPEED_CORE_ID, USB_ID, &uhost_msc_class_handler, &usbh_user_handle)”中定义“uhost_msc_class_handler”和“usbh_user_handle”创建USB主机接口和用户数据处理接口。
然后通过主while循环不断调用“usbh_loop_handler(&otg_core_struct.host)”事件处理USB接口状态监测及相关事件处理。
在“uhost_msc_class_handler”中申明了USB接口主机相关的底层接口处理事件。
复制
  1. usbh_class_handler_type uhost_msc_class_handler =
    

  2. {
    

  3.  uhost_init_handler,
    

  4.  uhost_reset_handler,
    

  5.  uhost_request_handler,
    

  6.  uhost_process_handler,
    

  7.  &usbh_msc
    

  8. };
而在“usbh_user_handler"中又申明了用户层相关的事件处理函数。
复制
  1. usbh_user_handler_type usbh_user_handle =
    

  2. {
    

  3.   usbh_user_init,
    

  4.   usbh_user_reset,
    

  5.   usbh_user_attached,
    

  6.   usbh_user_disconnect,
    

  7.   usbh_user_speed,
    

  8.   usbh_user_mfc_string,
    

  9.   usbh_user_product_string,
    

  10.   usbh_user_serial_string,
    

  11.   usbh_user_enumeration_done,
    

  12.   usbh_user_application,
    

  13.   usbh_user_active_vbus,
    

  14.   usbh_user_not_support,
    

  15. };
在这里执行U盘数据读写的函数就在“usbh_user_application”中；它的代码如下：
复制
  1. static usb_sts_type usbh_user_application(void)
    

  2. {
    

  3.   usb_sts_type status = USB_OK;
    

  4.   FRESULT res;
    


  5. 

  6.   uint32_t len;
    

  7.   uint8_t write_data[] = "usb host msc demo";
    

  8.   uint8_t read_data[32] = {0};
    


  9. 

  10.   switch(usr_state)
    

  11.   {
    

  12.     case USR_IDLE:
    

  13.       usr_state = USR_APP;
    

  14.       break;
    

  15.     case USR_APP:
    

  16.       res = f_mount(&fs, "", 0);
    

  17.       if(res == FR_OK)
    

  18.       {
    

  19.         /* start write data */
    

  20.         if(f_open(&file, "0:AT32.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE) != FR_OK)
    

  21.         {
    

  22.           // error
    

  23.           USBH_DEBUG("Open AT32.txt failed");
    

  24.         }
    

  25.         else
    

  26.         {
    

  27.           res = f_write(&file, write_data, sizeof(write_data), &len);
    

  28.           if(res != FR_OK || len == 0)
    

  29.           {
    

  30.             //write error
    

  31.             USBH_DEBUG("Write AT32.txt failed");
    

  32.           }
    

  33.           else
    

  34.           {
    

  35.             //write success
    

  36.             USBH_DEBUG("Write AT32.txt Success");
    

  37.           }
    

  38.           f_close(&file);
    

  39.         }
    


  40. 

  41.         /* start read file */
    

  42.         if(f_open(&file, "0:AT32.txt", FA_READ) != FR_OK)
    

  43.         {
    

  44.           // error
    

  45.           USBH_DEBUG("Open AT32.txt failed");
    

  46.         }
    

  47.         else
    

  48.         {
    

  49.           res = f_read(&file, read_data, sizeof(read_data), &len);
    

  50.           if(res != FR_OK || len == 0)
    

  51.           {
    

  52.             //read error
    

  53.             USBH_DEBUG("Read AT32.txt failed");
    

  54.           }
    

  55.           else
    

  56.           {
    

  57.             //read success
    

  58.             USBH_DEBUG("Read AT32.txt Success");
    

  59.           }
    

  60.           f_close(&file);
    

  61.         }
    

  62.         f_mount(NULL, "", 0);
    

  63.       }
    

  64.       usr_state = USR_FINISH;
    

  65.       break;
    

  66.     case USR_FINISH:
    

  67.       break;
    

  68.   }
    

  69.   return status;
    

  70. }
在这段代码中，通过“f_mount”创建&挂载一个U盘的工作区，然后通过“f_open”在U盘根目录下创建一个名为“AT32.TXT”的文件，如果文件创建成功，则在打开的AT32.TXT文件中插入"usb host msc demo"文字字符。创建完文件后，再次利用“f_open”打开“AT32.TXT”文件，并用DEBUG PRINTF输出相应的状态信息。最后关闭文件系统，并使用“f_mount(NULL, "", 0)”卸载U盘上创建的工作区。
程序分析完成，最后我们编绎并下载到开发板，将开发板上的J8调试串口通过USB转串口模块连接到PC上，在开发板上的USB主机接口(TYPE-A)中插入一个在PC上格式化好的U盘（注意U盘格式化时，要选择格式为FAT32），这时有串口调试助手上会打印出开发板检测到U盘执行的相关事件信息。
289626543ac6bf3031.png
当串口助手打印出“Read AT32.txt Success”的信息后，从开发板上拨出U盘，再插到电脑上，打开U盘，会发现在U盘的根目录下，开发板往U盘里创建了一个名为"AT32.TXT"的文件，打开这个txt文件，可以发现里面写入了代码中写入的字符“usb host msc demo”。
979756543ad8441a4c.png
996786543ad9635fb5.png
至此，本次测试完成，相关的代码分析也完成。
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回忆酱 发表于 2023-11-4 14:59 | 显示全部楼层
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