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！
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原文链接：https://blog.csdn.net/gygkhd/article/details/139162060
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