正点原子STM32F4/F7水星开发板资料连载第五十五章USB 读卡器实验

2）摘自《STM32F7 开发指南(HAL 库版)》关注官方微信号公众号，获取更多资料：正点原子
3）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/thread-13912-1-1.html

第五十五章 USB 读卡器(Slave)实验
STM32F7 系列芯片都自带了 USB OTG FS 和 USB OTG HS（HS 需要外扩高速 PHY 芯片
实现，速度可达 480Mbps），支持 USB Host 和 USB Device，水星 STM32F7 开发板没有外扩高
速 PHY 芯片，仅支持 USB OTG FS（FS，即全速，12Mbps），所有 USB 相关例程，均使用 USB
OTG FS 实现。
本章，我们将向大家介绍如何利用 USB OTG FS 在 ALIENTEK 水星 STM32F7 开发板实现
一个 USB 读卡器。本章分为如下几个部分：
55.1 USB 简介
55.2 硬件设计
55.3 软件设计
55.4 下载验证
55.1 USB 简介
USB ，是英文 Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为“通串线，
是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在 PC 领域的接口威廉希尔官方网站 。
USB 接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB 是在 1994 年底由英特尔、康柏、IBM、
Microsoft 等多家公司联合提出的。
USB 发展到现在已经有 USB1.0/1.1/2.0/3.0 等多个版本。目前用的最多的就是 USB1.1 和
USB2.0，USB3.0 目前已经开始普及。STM32F767 自带的 USB 符合 USB2.0 规范。
标准 USB 共四根线组成,除 VCC/GND 外，另外为 D+和 D-，这两根数据线采用的是差分
电压的方式进行数据传输的。在 USB 主机上，D-和 D+都是接了 15K 的电阻到地的，所以在没
有设备接入的时候，D+、D-均是低电平。而在 USB 设备中，如果是高速设备，则会在 D+上接
一个 1.5K 的电阻到 VCC，而如果是低速设备，则会在 D-上接一个 1.5K 的电阻到 VCC。这样
当设备接入主机的时候，主机就可以判断是否有设备接入，并能判断设备是高速设备还是低速
设备。接下来，我们简单介绍一下 STM32 的 USB 控制器。
STM32F767 系列芯片自带有 USB OTG FS（全速）和 USB OTG HS（高速），其中 HS 需
要外扩高速 PHY 芯片实现，我们这里不做介绍。
STM32F767 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 USB 2.0 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 USB 2.0 规范。在主机模式下，OTG FS 支持全速（FS，12
Mb/s）和低速（LS，1.5 Mb/s）收发器，而从机模式下则仅支持全速（FS，12 Mb/s）收发器。
OTG FS 同时支持 HNP 和 SRP。
STM32F767 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 1.3 版中的 OTG 协议
1，支持 A-B 器件识别（ID 线）
2，支持主机协商协议(HNP)和会话请求协议(SRP)
3，允许主机关闭 VBUS 以在 OTG 应用中节省电池电量
4，支持通过内部比较器对 VBUS 电平采取监控
5，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：
1， 具有 SRP 功能的 USB FS 从机（B 器件）
2， 具有 SRP 功能的 USB FS/LS 主机（A 器件）
3，USB On-The-Go 全速双角色设备
➢ 支持 FS SOF 和 LS Keep-alive 令牌
1，SOF 脉冲可通过 PAD 输出
2，SOF 脉冲从内部连接到定时器 2 (tiM2)
3，可配置的帧周期
3， 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 1.25 KB 专用 RAM
1，可将 RAM 空间划分为不同 FIFO，以便灵活有效地使用 RAM
2，每个 FIFO 可存储多个数据包
3，动态分配存储区
4，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 12 个（FS）/16 个（HS）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：
1，在周期性硬件队列中存储多达 12(FS)/16(HS)个中断加同步传输请求
2，在非周期性硬件队列中存储多达 12(FS)/16(HS)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
➢ 5(FS)/7(HS)个 IN 端点 (EP)，可配置为支持批量传输、中断传输或同步传输
➢ 5(FS)/7(HS)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 Rx FIFO 和一个 Tx-OUT FIFO，以高效使用 USB 数据 RAM
➢ 管理多达 6(FS)/8(HS)个专用 Tx-IN FIFO（分别用于每个使能的 IN EP），降低应用程
序负荷支持软断开功能。
STM32F767 USB OTG FS 框图如图 55.1.1 所示：

图 55.1.1 USB OTG 框图
对于USB OTG FS功能模块，STM32F767通过AHB总线访问（AHB频率必须大于14.2Mhz），
其中 48Mhz 的 USB 时钟，是来自时钟树图里面的 PLL48CLK（和 SDMMC、RNG 共用）。
STM32F7 的主频一般为 216Mhz，而 USB 需要 48Mhz 的时钟，由主 PLL 经过 Q 分频得到：
PLL48CLK=Fvco/PLLQ，Fvco 为 432，设置 PLLQ=9 就可以得到 48Mhz 的 PLL48CLK 频率。
STM32F767 USB OTG FS 的其他介绍，请大家参考《STM32F7 中文参考手册》第 37 章内
容，我们这里就不再详细介绍了。
要正常使用 STM32F767 的 USB，就得编写 USB 驱动，而整个 USB 通信的详细过程是很
复杂的，本书篇幅有限，不可能在这里详细介绍，有兴趣的朋友可以去看看电脑圈圈的《圈圈
教你玩 USB》这本书，该书对 USB 通信有详细讲解。如果要我们自己编写 USB 驱动，那是一
件相当困难的事情，尤其对于从没了解过 USB 的人来说，基本上不花个一两年时间学习，是没
法搞定的。不过，ST 提供了我们一个完整的 USB OTG 驱动库（包括主机和设备），通过这个
库，我们可以很方便的实现我们所要的功能，而不需要详细了解 USB 的整个驱动，大大缩短了
我们的开发时间和精力。
STM32F7 的 USB 例程全部是以 HAL 库的形式提供，使用起来比较复杂，为了更好的与
STM32F1/F2/F4 兼容，我们通过修改 STM32F1/F2/F4 的 USB OTG 库来支持 STM32F7。
ST 提供的 STM32F1/F2/F4 USB OTG 库在: http://www.stmcu.org/document/list/index/
category-523 这里可以下载到（STSW-STM32046）。不过，我们已经帮大家下载到开发板光盘：
8，STM32 参考资料→STM32 USB 学习资料，文件名：stm32_f105-07_f2_f4_u***-host-device_
lib.zip。该库包含了 STM32F1/F2/F4 的 USB 主机（Host）和从机（Device）驱动库，并提供
了 14 个例程供我们参考，如图 55.1.2 所示：

图 55.1.2 ST 提供的 USB OTG 例程
如图 61.1.2 所示，ST 提供了 3 类例程：①即设备类（Device，即 Slave）、②主从一体类
（Host_Device）和③主机类（Host），总共 14 个例程。整个 USB OTG 库还有一个说明文档：
CD00289278.pdf(在光盘有提供)，即 UM1021，该文档详细介绍了 USB OTG 库的各个组成部分以
及所提供的例程使用方法，有兴趣学习 USB 的朋友，这个文档是必须仔细看的。
这 14 个例程，虽然都是基于官方 STM32F1/F2/F4 EVAL 板，但是很容易移植到我们的水星
STM32F767 开发板上，稍作修改就可以支持 STM32F7 系列。本章我们就是移植：STM32_USB-Host
-Device_Lib_V2.2.0ProjectUSB_Device_ExamplesMSC 这个例程，以实现 USB 读卡器功能。
55.2 硬件设计
本章实验功能简介：开机的时候先检测 SD 卡、SPI FLASH 和 NAND FLASH 是否存在，
如果存在则获取其容量，并显示在 LCD 上面（如果不存在，则报错）。之后开始 USB 配置，
在配置成功之后就可以在电脑上发现三个可移动磁盘。我们用 DS1 来指示 USB 正在读写，并
在液晶上显示出来，同样，我们还是用 DS0 来指示程序正在运行。
所要用到的硬件资源如下：
1） 指示灯 DS0 、DS1
2） 串口
3） LCD 模块
4） SD 卡
5） SPI FLASH
6） NAND FLASH
7） USB SLAVE 接口
前面 6 部分，在之前的实例中都介绍过了，我们在此就不介绍了。接下来看看我们电脑 USB
与 STM32 的 USB SLAVE 连接口。ALIENTEK 水星 STM32 开发板采用的是 5PIN 的 MiniUSB
接头，用来和电脑的 USB 相连接，连接电路如图 55.2.1 所示：


图 55.2.1 MiniUSB 接口与 STM32 的连接电路图
从上图可以看出，USB 座没有直接连接到 STM32F767 上面，而是通过 P7 转接，所以我们
需要通过跳线帽将 PA11 和 PA12 分别连接到 D-和 D+，如图 55.2.2 所示：


图 55.2.2 硬件连接示意图
不过这个 MiniUSB 座和 USB-A 座（USB_HOST）是共用 D+和 D-的，所以他们不能同时
使用。这个在使用的时候，要特别注意！！本实验测试时，USB_HOST 不能插入任何 USB 设
备！另外，如果只有 STM32F767 核心板的，可以利用核心板上面的 MicroUSB 接电脑，同样也
可以实现本例程的功能。
55.3 软件设计
本章，我们在：实验 39 NAND FLASH 实验 的基础上修改，代码移植自 ST 官方例程：
STM32_USB-Host-Device_Lib_V2.2.0ProjectUSB_Device_ExamplesMSC。由于 V2.2.0 的库，
仅提供 IAR 工程，所以无法用 MDK 直接打开 ST 的这个例程，不过大家可以参考 V2.1.0 的库
（光盘有提供：STM32_USB-Host-Device_Lib_V2.1.0.rar），V2.1.0 的库提供了 MDK 工程，它
的工程结构和 V2.2.0 的库是一样的。
我们使用 IAR 打开该例程（V2.2.0 仅提供 IAR 工程）即可知道 USB 相关的代码有哪些，
如图 55.3.1 所示：

图 55.3.1 ST 官方例程 USB 相关代码
有了这个官方例程做指引，我们就知道具体需要哪些文件，从而实现本章例程。
首先，在本章例程（即实验 39 NAND FLASH 实验）的工程文件夹下面，新建一个 USB
文件夹，并拷贝官方 USB 驱动库相关代码到该文件夹下，即拷贝：光盘→ 8，STM32 参考资料
→STM32 USB 学习资料 →STM32_USB-Host-Device_Lib_V2.2.0→Libraries 文 件 夹 下 的
STM32_USB_Device_Library、STM32_USB_HOST_Library 和 STM32_USB_OTG_Driver 等三个
文件夹的源码到该文件夹下面。
然后，在 USB 文件夹下，新建 USB_APP 文件夹存放 MSC 实现相关代码，即：STM32_USB
-Host-Device_Lib_V2.2.0→Project→USB_Device_Examples→MSC→src 下的部分代码：u***_bsp.c
、u***d_storage_msd.c、u***d_desc.c和 u***d_usr.c等4 个.c 文件，同时拷贝 STM32_USB-Host-Device
_Lib_V2.2.0→Project→USB_Device_Examples→MSC→inc 下面的：u***_conf.h、u***d_conf.h 和
u***d_desc.h 等三个文件到 USB_APP 文件夹下，最后 USB_APP 文件夹下的文件如图 55.3.2 所
示：

图 55.3.2 USB_APP 代码
之后，根据 ST 官方 MSC 例程，在我们本章例程的基础上新建分组添加相关代码，具体细
节，这里就不详细介绍了，添加好之后，如图 55.3.3 所示：

图 55.3.3 添加 USB 驱动等相关代码
因为这个 USB 库是针对 STM32F1/F2/F4 系列的，并不是针对 STM32F7 系列，需要对部分
代码稍作修改。需要修改的地方有：
1，u***_core.c ，USB_OTG_CoreInit 函数改为：
USB_OTG_STS USB_OTG_CoreInit(USB_OTG_CORE_HANDLE *pdev)
{
USB_OTG_STS status = USB_OTG_OK;
USB_OTG_GUSBCFG_TypeDef u***cfg;
USB_OTG_GCCFG_TypeDef gccfg;
USB_OTG_GAHBCFG_TypeDef ahbcfg;
#if defined (STM32F446xx) || defined (STM32F469_479xx) || defined (STM32F767xx)
//增加对 STM32F767xx 的判断
USB_OTG_DCTL_TypeDef dctl;
u32 tempreg;
#endif
u***cfg.d32 = 0;
……//省略部分未改动的代码
USB_OTG_EnableCommonInt(pdev);
#endif
#if defined (STM32F446xx) || defined (STM32F469_479xx) || defined (STM32F767xx)
//增加对 STM32F767xx 的判断
//必须注释掉这个(对 u***cfg.srpcap 的修改),否则无法正常使用!!
//u***cfg.d32 = USB_OTG_READ_REG32(&pdev->regs.GREGS->GUSBCFG);
//u***cfg.b.srpcap = 1;
//必须新增对 GOTGCTL 寄存器 bit6,bit7 的设置,否则 USB 工作不正常
tempreg=USB_OTG_READ_REG32(&pdev->regs.GREGS->GOTGCTL); //读 GOTGCTL
tempreg|=1<<6;
//设置 BVALOEN=1
tempreg|=1<<7;
//设置 BVALOVAL=1
USB_OTG_WRITE_REG32(&pdev->regs.GREGS->GOTGCTL,tempreg); //写 GOTGCTL
dctl.d32 = USB_OTG_READ_REG32(&pdev->regs.DREGS->DCTL);
dctl.b.sftdiscon = 0;
USB_OTG_WRITE_REG32(&pdev->regs.DREGS->DCTL, dctl.d32);
dctl.d32 = USB_OTG_READ_REG32(&pdev->regs.DREGS->DCTL);
//USB_OTG_WRITE_REG32(&pdev->regs.GREGS->GUSBCFG, u***cfg.d32);
USB_OTG_EnableCommonInt(pdev);
#endif
return status;
}
2，u***_dcd.c ，DCD_Init 函数，将：
#if defined (STM32F446xx) || defined (STM32F469_479xx)
改为：
#if defined (STM32F446xx) || defined (STM32F469_479xx) || defined (STM32F767xx)
//增加对 STM32F767xx 的判断
3，u***_dcd_int.c ，DCD_HandleEnumDone_ISR 函数，改为：
static uint32_t DCD_HandleEnumDone_ISR(USB_OTG_CORE_HANDLE *pdev)
{
uint32_t hclk = 216000000;
//hclk 时钟为 216Mhz
USB_OTG_GINTSTS_TypeDef gintsts;
USB_OTG_GUSBCFG_TypeDef gu***cfg;
//RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;
//屏蔽掉,系统时钟直接赋值
USB_OTG_EP0Activate(pdev);
/* Get HCLK frequency */
// RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks); //屏蔽掉,系统时钟直接赋值
//hclk = RCC_Clocks.HCLK_Frequency; //屏蔽掉,系统时钟直接赋值
……//省略部分未改动的代码
}
经过这三处修改（接下来的 USB 例程，都需要做这个修改），就可以使得该库支持 STM32F7
系列芯片了。此外，移植官方库的时候，我们重点要修改的就是 USB_APP 文件夹下面的代码。
其他代码（USB_OTG 和 USB_DEVICE 文件夹下的代码）一般不用修改。
u***_bsp.c 提供了几个 USB 库需要用到的底层初始化函数，包括：IO 设置、中断设置、VBUS
配置以及延时函数等，需要我们自己实现。USB Device（Slave）和 USB Host 共用这个.c 文件。
u***d_desc.c 提供了 USB 设备类的描述符，直接决定了 USB 设备的类型、断点、接口、字
符串、制造商等重要信息。这个里面的内容，我们一般不用修改，直接用官方的即可。注意，
这里：u***d_desc.c 里面的：u***d 即 device 类，同样：u***h 即 host 类，所以通过文件名我们可
以很容易区分该文件是用在 device 还是 host，而只有 u*** 字样的那就是 device 和 host 可以共用
的。
u***d_usr.c 提供用户应用层接口函数，即 USB 设备类的一些回调函数，当 USB 状态机处理
完不同事务的时候，会调用这些回调函数，我们通过这些回调函数，就可以知道 USB 当前状态，
比如：是否枚举成功了？是否连接上了？是否断开了？等，根据这些状态，用户应用程序可以
执行不同操作，完成特定功能。
u***d_storage_msd.c 提供一些磁盘操作函数，包括支持的磁盘个数，以及每个磁盘的初始化
和读写等函数。本章我们设置了 3 个磁盘：SD 卡、SPI FLASH 和 NAND FLASH。
以上 4 个.c 文件里面的函数，基本上都是以回调函数的形式，被 USB 驱动库调用的。这些
代码的具体修改过程，我们这里不详细介绍，请大家参考光盘本例程源码，这里只提几个重点
地方讲解下：
1，要使用 USB OTG FS，必须在 MDK 编译器的全局宏定义里面，定义：USE_USB_OTG_FS
宏，如图 55.3.4 所示：


图 55.3.4 定义全局宏 USE_USB_OTG_FS
2，因为水星 STM32F767 开发板没有用到 VUSB 电压检测，所以要在 u***_conf.h 里面，
将宏定义：#define VBUS_SENSING_ENABLED，屏蔽掉。
3，通过修改 u***d_conf.h 里面的 MSC_MEDIA_PACKET 定义值大小，可以一定程度提高
USB 读写速度（越大越快），本例程我们设置 32*1024，也就是 32KB 大小。
4，官方例程不支持大于 4G 的 SD 卡，得修改 u***d_msc_scsi.c 里面的 SCSI_blk_addr 类型
为 uint64_t，才可以支持大于 4G 的卡，官方默认是 uint32_t，最大只能支持 4G 卡。
5，官方例程在 2 个或以上磁盘支持的时候，存在 bug，需要修改 u***d_msc_scsi.c 里面的
SCSI_blk_nbr 变量，将其改为数组形式：uint32_t SCSI_blk_nbr[3]; 这里，数组大小是 3，我
们可以支持最多 3 个磁盘，修改数组的大小，即可修改支持的最大磁盘个数。修改该参数后，
相应的有一些函数要做修改，请大家参考本例程源码。
6，修改 u***d_msc_core.c 里面的 USBD_MSC_MaxLun 定义方式，去掉 static 关键字。然
后，在 u***d_msc_bot.c 里面修改 MSC_BOT_CBW_Decode 函数，将 MSC_BOT_cbw.bLUN > 1
改为：MSC_BOT_cbw.bLUN > USBD_MSC_MaxLun，以支持多个磁盘。
以上 6 点，就是我们移植的时候需要特别注意的，其他我们就不详细介绍了（USB 相关源码解释，请参考：CD00289278.pdf 这个文档），最后修改 main.c 里面代码如下：
USB_OTG_CORE_HANDLE USB_OTG_dev;
extern vu8 USB_STATUS_REG;
//USB 状态
extern vu8 bDeviceState;
//USB 连接 情况
int main(void)
{
u8 offline_cnt=0;
u8 tct=0;
u8 USB_STA;
u8 Divece_STA;
Cache_Enable(); //打开 L1-Cache
HAL_Init();
//初始化 HAL 库
Stm32_Clock_Init(432,25,2,9); //设置时钟,216Mhz
delay_init(216); //延时初始化
uart_init(115200);
//串口初始化
LED_Init(); //初始化 LED
KEY_Init(); //初始化按键
SDRAM_Init(); //初始化 SDRAM
LCD_Init(); //初始化 LCD
W25QXX_Init();
//初始化 W25Q256
my_mem_init(SRAMIN);
//初始化内部内存池
my_mem_init(SRAMEX);
//初始化外部内存池
my_mem_init(SRAMDTCM);
//初始化 DTCM 内存池
POINT_COLOR=RED;
LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Apollo STM32F4/F7");
LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"USB Card Reader TEST");
LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2016/7/20");
if(SD_Init())LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"SD Card Error!"); //检测 SD 卡错误
else //SD 卡正常
{
LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"SD Card Size: MB");
LCD_ShowNum(134,130,SDCardInfo.CardCapacity>>20,5,16);//显示 SD 卡容量
}
if(W25QXX_ReadID()!=W25Q256)
LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"W25Q256 Error!"); //检测 W25Q256 错误
else //SPI FLASH 正常
{
LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"SPI FLASH Size:25MB");
}
if(FTL_Init())LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"NAND Error!"); //检测 NAND 错误else //NAND FLASH 正常
{
LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"NAND Flash Size: MB");
LCD_ShowNum(158,170,nand_dev.valid_blocknum*nand_dev.block_pagenum*
nand_dev.page_mainsize>>20,4,16); //显示 SD 卡容量
}
LCD_ShowString(30,190,200,16,16,"USB Connecting..."); //提示正在建立连接
MSC_BOT_Data=mymalloc(SRAMIN,MSC_MEDIA_PACKET);
//申请内存
USBD_Init(&USB_OTG_dev,USB_OTG_FS_CORE_ID,&USR_desc,
&USBD_MSC_cb,&USR_cb);
delay_ms(1800);
while(1)
{
delay_ms(1);
if(USB_STA!=USB_STATUS_REG)//状态改变了
{
LCD_Fill(30,210,240,210+16,WHITE);//清除显示
if(USB_STATUS_REG&0x01)//正在写
{
LED1(0);
LCD_ShowString(30,210,200,16,16,"USB Writing...");//提示正在写入数据
}
if(USB_STATUS_REG&0x02)//正在读
{
LED1(0);
LCD_ShowString(30,210,200,16,16,"USB Reading...");//提示正读出数据
}
if(USB_STATUS_REG&0x04)LCD_ShowString(30,230,200,16,16,
"USB Write Err ");//提示写入错误
else LCD_Fill(30,230,240,230+16,WHITE);//清除显示
if(USB_STATUS_REG&0x08)LCD_ShowString(30,250,200,16,16,
"USB Read Err ");//提示读出错误
else LCD_Fill(30,250,240,250+16,WHITE);//清除显示
USB_STA=USB_STATUS_REG;//记录最后的状态
}
if(Divece_STA!=bDeviceState)
{
if(bDeviceState==1)LCD_ShowString(30,190,200,16,16,
"USB Connected ");//提示 USB 连接已经建立
else LCD_ShowString(30,190,200,16,16,
"USB DisConnected ");//提示 USB 被拔出了
Divece_STA=bDeviceState;
}
tct++;
if(tct==200)
{
tct=0;
LED1(1);
LED0_Toggle;//提示系统在运行
if(USB_STATUS_REG&0x10)
{
offline_cnt=0;//USB 连接了,则清除 offline 计数器
bDeviceState=1;
}else//没有得到轮询
{
offline_cnt++;
if(offline_cnt>10)bDeviceState=0;//2s 内没收到在线标记代表 USB 被拔出
}
USB_STATUS_REG=0;
}
}
}
其中，USB_OTG_CORE_HANDLE 是一个全局结构体类型，用于存储 USB 通信中 USB 内
核需要使用的的各种变量、状态和缓存等，任何 USB 通信（不论主机，还是从机），我们都必
须定义这么一个结构体以实现 USB 通信，这里定义成：USB_OTG_dev。
然后，USB 初始化非常简单，只需要调用 USBD_Init 函数即可，顾名思义，该函数是 USB
设备类初始化函数，本章的 USB 读卡器属于 USB 设备类，所以使用该函数。该函数初始化了
USB 设备类处理的各种回调函数，以便 USB 驱动库调用。执行完该函数以后，USB 就启动了，
所有 USB 事务，都是通过 USB 中断触发，并由 USB 驱动库自动处理。USB 中断服务函数在
u***d_usr.c 里面：
//USB OTG 中断服务函数，处理所有 USB 中断
void OTG_FS_IRQHandler(void)
{
USBD_OTG_ISR_Handler(&USB_OTG_dev);
}
该函数调用 USBD_OTG_ISR_Handler 函数来处理各种 USB 中断请求。因此在 main 函数里
面，我们的处理过程就非常简单，main 函数里面通过两个全局状态变量（USB_STATUS_REG
和 bDeviceState），来判断 USB 状态，并在 LCD 上面显示相关提示信息。
USB_STATUS_REG 在 u***d_storage_msd.c 里面定义的一个全局变量，不同的位表示不同状
态，用来指示当前 USB 的读写等操作状态。
bDeviceState 是在 u***d_usr.c 里面定义的一个全局变量，0 表示 USB 还没有连接；1 表示
USB 已经连接。
注意：因为 USB 通信需要 48Mhz 的 USB 时钟，这了我们把 STM32 的主频倍频到 192Mhz
（稍微超频，不影响正常使用），以得到 48Mhz 的 USB 时钟。接下来的几个 USB 例程，我们
也都采用 192Mhz 的主频，以得到 48Mhz 的 USB 时钟。软件设计部分，就给大家介绍到这里。
55.4 下载验证
在代码编译成功之后，我们下载到水星 STM32 开发板上，在 USB 配置成功后（假设已经
插入 SD 卡，注意：USB 数据线，要插在 USB_SLAVE 口！不是 USB_232 端口！另外，USB_HOST
接口，也不要插入任何设备，否则会干扰！！），LCD 显示效果如图 55.4.1 所示：


图 55.4.1 USB 连接成功
此时，电脑提示发现新硬件，并开始自动安装驱动，如图 61.4.2 所示：


图 55.4.2 USB 读卡器被电脑找到
等 USB 配置成功后，DS1 不亮，DS0 闪烁，并且在电脑上可以看到我们的磁盘，如图 55.4.3
所示：


图 55.4.3 电脑找到 USB 读卡器的三个盘符
我们打开设备管理器，在通用串行总线控制器里面可以发现多出了一个 USB 大容量存储
设备，同时看到磁盘驱动器里面多了 3 个磁盘，如图 55.4.4 所示：

图 55.4.4 通过设备管理器查看磁盘驱动器
此时，我们就可以通过电脑读写 SD 卡、SPI FLASH 和 NAND FLASH 里面的内容了。在
执行读写操作的时候，就可以看到 DS1 亮，并且会在液晶上显示当前的读写状态。
注意，在对 SPI FLASH 操作的时候，最好不要频繁的往里面写数据，否则很容易将 SPI
FLASH 写爆！！