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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。
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。
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:
/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Read Sector(s) */
/*-----------------------------------------------------------------------*/
DRESULT disk_read (
BYTE pdrv, /* Physical drive nmuber to identify the drive */
BYTE *buff, /* Data buffer to store read data */
LBA_t sector, /* Start sector in LBA */
UINT count /* Number of sectors to read */
)
{
usb_sts_type status;
status = usbh_msc_read(&otg_core_struct.host, sector, count, buff, pdrv);
if(status == USB_OK)
return RES_OK;
return RES_ERROR;
}
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。
usb_sts_type usbh_msc_read(void *uhost, uint32_t address, uint32_t len, uint8_t *buffer, uint8_t lun)
{
usbh_core_type *puhost = (usbh_core_type *)uhost;
usbh_msc_type *pmsc = (usbh_msc_type *)puhost->class_handler->pdata;
uint32_t timeout = 0;
if(puhost->conn_sts == 0 || puhost->global_state != USBH_CLASS
|| pmsc->l_unit_n[lun].state != USBH_MSC_IDLE)
{
return USB_FAIL;
}
pmsc->bot_trans.msc_struct = &usbh_msc;
pmsc->l_unit_n[lun].state = USBH_MSC_READ10;
pmsc->use_lun = lun;
timeout = puhost->timer;
while(usbh_msc_rw_handle(uhost, address, len, buffer, lun) == USB_WAIT)
{
if(puhost->conn_sts == 0 || (puhost->timer - timeout) > (len * 10000))
{
pmsc->l_unit_n[lun].state = USBH_MSC_IDLE;
return USB_FAIL;
}
}
return USB_OK;
}
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。usb_sts_type usbh_msc_bot_scsi_read(void *uhost, msc_bot_trans_type *bot_trans,
uint32_t address, uint8_t *read_data,
uint32_t read_len, uint8_t lun)
{
usb_sts_type status = USB_WAIT;
switch(bot_trans->cmd_state)
{
case CMD_STATE_SEND:
usbh_bot_cbw(&bot_trans->cbw, read_len * 512,
MSC_READ_CMD_LEN, MSC_CBW_FLAG_IN);
bot_trans->cbw.bCBWLUN = lun;
usbh_cmd_read(bot_trans, bot_trans->cbw.CBWCB, lun, read_len, address, read_data);
bot_trans->cmd_state = CMD_STATE_WAIT;
bot_trans->bot_state = BOT_STATE_SEND_CBW;
break;
case CMD_STATE_WAIT:
status = usb_bot_request(uhost, bot_trans);
if(status == USB_OK)
{
bot_trans->cmd_state = CMD_STATE_SEND;
}
if(status == USB_FAIL)
{
bot_trans->cmd_state = CMD_STATE_SEND;
}
break;
default:
break;
}
return status;
}
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。
usbh_class_handler_type uhost_msc_class_handler =
{
uhost_init_handler,
uhost_reset_handler,
uhost_request_handler,
uhost_process_handler,
&usbh_msc
};
而在“usbh_user_handler"中又申明了用户层相关的事件处理函数。
usbh_user_handler_type usbh_user_handle =
{
usbh_user_init,
usbh_user_reset,
usbh_user_attached,
usbh_user_disconnect,
usbh_user_speed,
usbh_user_mfc_string,
usbh_user_product_string,
usbh_user_serial_string,
usbh_user_enumeration_done,
usbh_user_application,
usbh_user_active_vbus,
usbh_user_not_support,
};
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:
static usb_sts_type usbh_user_application(void)
{
usb_sts_type status = USB_OK;
FRESULT res;
uint32_t len;
uint8_t write_data[] = "usb host msc demo";
uint8_t read_data[32] = {0};
switch(usr_state)
{
case USR_IDLE:
usr_state = USR_APP;
break;
case USR_APP:
res = f_mount(&fs, "", 0);
if(res == FR_OK)
{
/* start write data */
if(f_open(&file, "0:AT32.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE) != FR_OK)
{
// error
USBH_DEBUG("Open AT32.txt failed");
}
else
{
res = f_write(&file, write_data, sizeof(write_data), &len);
if(res != FR_OK || len == 0)
{
//write error
USBH_DEBUG("Write AT32.txt failed");
}
else
{
//write success
USBH_DEBUG("Write AT32.txt Success");
}
f_close(&file);
}
/* start read file */
if(f_open(&file, "0:AT32.txt", FA_READ) != FR_OK)
{
// error
USBH_DEBUG("Open AT32.txt failed");
}
else
{
res = f_read(&file, read_data, sizeof(read_data), &len);
if(res != FR_OK || len == 0)
{
//read error
USBH_DEBUG("Read AT32.txt failed");
}
else
{
//read success
USBH_DEBUG("Read AT32.txt Success");
}
f_close(&file);
}
f_mount(NULL, "", 0);
}
usr_state = USR_FINISH;
break;
case USR_FINISH:
break;
}
return status;
}
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。
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”。
至此,本次测试完成,相关的代码分析也完成。
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