如何用STM32F103RC和CH375模块去读写优盘扇区呢

之前做毕设买了CH375B模块，一直没好好用过。现在想把这个模块用起来。程序参考的振南的51例程《U盘扇区读写[IO方式]》 和正点原子的例程模板，只要把最底层的扇区读写测试通过，znFAT文件系统就可以用了。程序用的并口通信控制。先说端口配置：8位数据端口用的GPIOC的低8位，写选通WR、读选通RD、片选 CS、命令口和数据口地址选择A0和中断INT用的GPIOB端口。端口定义如下：

#define  GPIO_CH375_Data    GPIOC     //数据端口
#define  DATA_MODE_IN           GPIO_CH375_Data->CRL=0x44444444;   //  Floating IN
#define  DATA_MODE_OUT          GPIO_CH375_Data->CRL=0x33333333;   //  PP_OUT  50MHZ

#define  GPIO_CH375_CTL         GPIOB   //CH375控制端口
#define  WR                 PBout(11)
#define  RD                 PBout(10)
#define  CS                 PBout(9)
#define  A0                 PBout(8)
#define  INT                PBin(12)
          端口初始化代码如下：



void CH375_GPIO_Init(void)
{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);         //

        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 |GPIO_Pin_11  ;  
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  //

   
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;      //   INT中断
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;// GPIO_Mode_IPU;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 |GPIO_Pin_3|
        GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7  ; //GPIOC数据端口
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);  //
}
//写命令
void CH375_WR_CMD( u8 cmd )
{
   u16 TempData=0;
   DATA_MODE_OUT;  //设置成数据输出
   TempData=GPIO_ReadOutputData(GPIO_CH375_Data);  //读取数据口数据，保护高8位
   TempData &= 0xFF00;     //低8位清0，保留高8位状态
   TempData |= (u16)cmd;   //写命令

         delay_us(10);    //延时
         CS=0;           //打开片选
        // delay_us(10);
         A0=1;           //命令模式
        // delay_us(10);
         GPIO_Write(GPIO_CH375_Data, TempData); //向CH375写命令码
         //delay_us(10);
         WR=0;           //打开写使能
         delay_us(10);   //
         WR=1;           //关闭写使能
         //delay_us(10);
         CS=1;           //关闭片选
        // delay_us(10);
         A0=1;           //恢复A0为高电平
         delay_us(200);  //延时
}
//写数据
void CH375_WR_DAT( u8 dat )
{
   u16 TempData=0;
   DATA_MODE_OUT;   //数据端口设置成输出，发送数据给CH375
   TempData=GPIO_ReadOutputData(GPIO_CH375_Data);//读数据端口数据，保护高8位
   TempData &= 0xFF00;  //低8位清0
   TempData |= (u16)dat;  //写数据

        delay_us(10);    //
        CS=0;            //
        //delay_us(10);
        A0=0;            //
        //delay_us(10);
        GPIO_Write(GPIO_CH375_Data, TempData); //
        //delay_us(10);
        WR=0;            //
        delay_us(10);
        WR=1;            //
//        delay_us(10);
        CS=1;            //
        //delay_us(10);
        A0=1;            //
        delay_us(200);   //
}
//读取数据
u8  CH375_RD_DAT( void )
{
   u8 PortData;   
   DATA_MODE_IN;  //

        delay_us(10);   //
        CS=0;           //
//        delay_us(10);
        A0=0;           //
        //delay_us(10);
        RD=0;           //
//        delay_us(10);
        PortData = (u8)( GPIO_ReadInputData(GPIO_CH375_Data) );  //
        delay_us(10);
        RD=1;           //
        //delay_us(10);
        CS=1;           //
        //delay_us(10);
        A0=1;           //
        //delay_us(10);
   return PortData; //
}
//等待中断
u8  WaitInterrupt( void )
{   
                delay_us(10);
                INT=1;      //IO口作输入先置高
                while(INT);   //等待中断，低电平有效
                delay_us(10);
    CH375_WR_CMD( CMD_GET_STATUS );  //产生操作完成中断，获取中断状态，收到GET_STATUS命令到INT#引脚撤消中断最大延时3us
    delay_us(10);
                return( CH375_RD_DAT( ) );
}
写好读写数据命令函数后就是CH375初始化和磁盘初始化：


//CH375芯片初始化，设置CH375为USB主机模式，成功返回0，失败返回1
u8  CH375Init( void )
{
                u8 i;
          u8        Read_Data=0;
    CH375_WR_CMD( CMD_CHECK_EXIST );  //测试工作状态  
                CH375_WR_DAT( 0x55 );  // 测试数据
    Read_Data = CH375_RD_DAT( );  // 返回的数据应是测试数据取反，如发送0x55，返回0xAA
   if ( Read_Data != 0xaa ) //CH375出错
   {  
     for ( i = 100; i != 0; i -- )
     {  
            CH375_WR_CMD( CMD_RESET_ALL );  
                         delay_ms(50); //RESET_ALL命令的执行时间最大为40ms
        CH375_WR_CMD( CMD_CHECK_EXIST );  // 测试工作状态
        CH375_WR_DAT( 0x55 );           // 测试数据
        Read_Data = CH375_RD_DAT( );  
        if ( Read_Data == 0xaa )    //读取到的数据是输入数据按位取反
           break;
      }      
    }

     CH375_WR_CMD( CMD_SET_USB_MODE );  // 设置USB工作模式
                 delay_us(30);//设置USB工作模式为等待20us
     CH375_WR_DAT( 6 );  //模式代码，自动检测USB设备连接
     for ( i = 0xff; i != 0; i -- )  // 等待操作成功，通常要等待10uS-20uS //
     {       
                         delay_us(20);
       if ( CH375_RD_DAT( ) == CMD_RET_SUCCESS )   break;  //操作成功，退出循环
     }
     if ( i != 0 ) return( 0 );  // 操作成功，返回0
     else return( 1 );  // CH375初始化出错，如芯片型号出错或处于串口方式或不支持，返回1
}
//磁盘初始化，成功返回0，失败返回1
unsigned char CH375_InitDisk(void)
{
unsigned char status,i,j=0;
//delay_us(100);
status=WaitInterrupt();
        delay_us(100);
if(status==USB_INT_DISCONNECT) return 1;  //USB设备断开

while(1)
{
  CH375_WR_CMD(CMD_DISK_INIT);  //初始化USB存储器
         delay_us(100);
  status=WaitInterrupt();        //等待中断并获取中断状态
         delay_us(100);
  if(status==USB_INT_SUCCESS)
   break;
}

while(1)         //以下代码均源自于沁恒的官方优盘初始化函数，借用它可提高对优盘的兼容性
{   
  j++;
  CH375_WR_CMD(CMD_DISK_SIZE);  //获取优盘容量
         delay_us(100);
  status=WaitInterrupt();       //等待中断并获取中断状态
         delay_us(100);
  if(status==USB_INT_SUCCESS)
   break;
  else
  {
   //Delay(1000);
                delay_us(100);
   CH375_WR_CMD(CMD_DISK_R_SENSE); //主机方式：检查USB存储器错误
                delay_us(100);
   status=WaitInterrupt();         //等待中断并获取中断状态
                delay_us(100);
   if(status==USB_INT_SUCCESS)            
        continue;                  //初始化成功跳出while(1)
   else
    return 1;          //初始化失败，返回1
  }
  if(j==5)
   return 1;                              //初始化失败，返回1
}

       
for(i=0;i!=5;i++)
{
         //delay_us(100);
  CH375_WR_CMD( CMD_DISK_READY );     //检查USB存储设备的错误
         delay_us(100);
  status=WaitInterrupt();             //等待中断并获取中断状态
         delay_us(100);
  if(status==USB_INT_SUCCESS)
   return 0;                          //优盘已经成功初始化，返回0
}       
return 1;     //优盘初始化失败，返回1
}
后面就是main函数了，测试扇区读写功能：


#define ADDR 100//6600000//100         //要操作的优盘物理扇区地址 用winhex打开物理磁盘可查看扇区地址数据

u8 flag1=0;
u8 Write_pbuf[512];   //发送数据缓冲区
u8 Read_pbuf[2048];   //接收数据缓冲区
u8 status=0xff; //初始化状态标志


//注意：单片机要先上电，再插入优盘
int main(void)
{
        u16 i=0;         
        delay_init();                     //延时函数初始化          
        LED_Init();
       
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2：2位抢占优先级，2位响应优先级
        uart_init(9600);         //串口初始化波特率9600       
        printf("串口设置完毕rn");
        delay_ms(100); //内部电源上电的复位时间最大为40ms，这里延时防止出现CH375初始化失败
        CH375_GPIO_Init(); //
        CH375_WR_CMD(CMD_GET_IC_VER);  // 获取芯片及固件版本
        status=CH375_RD_DAT();  //  
        printf("芯片版本为：%#xrn",status);
        status=CH375Init(); //初始化CH375芯片，成功返回0，失败返回1
        printf("CH375芯片初始化值：%#xrn",status);
        CH375_WR_CMD(CMD_DISK_MAX_LUN);  //获取USB存储设备的最大逻辑单元号
        status=CH375_RD_DAT();  // 最大逻辑单元号
         printf("USB存储设备的最大逻辑单元号为:%#xrn",status);
        //status=InitDisk();         //初始化优盘，成功返回0，失败返回1
//注意：单片机要先上电，再插入优盘
         status=CH375_InitDisk(); //上电后再插入优盘 金士顿8G优盘 东莞16G 3.0优盘测试通过
         printf("U盘初始化值:%#xrn",status);
         status=Get_CH375DiskSize();//打印磁盘容量，单位MByte
        for(i=0;i<512;i++)
                Write_pbuf=i;//0x55;//           //向数据缓冲区中写入0-255 0-255 共512个字节
        printf("向缓冲区中装入完毕rn");
        //CH375WriteSector(ADDR,Write_pbuf);//将数据缓冲区中的512个字节数据写入优盘的第ADDR个扇区
        CH375_WriteDisk(Write_pbuf,ADDR,4); //连续写多个扇区
        printf("写U盘扇区完毕rn");

        for(i=0;i<2048;i++) //清空接收数据缓冲区
        {
                Read_pbuf=0;
        }
        printf("清空接收缓冲区完毕rn");
        //CH375ReadSector(ADDR+1,Read_pbuf);//从优盘的第ADDR个扇区中读取512个字节数据到数据缓冲区
        CH375_ReadDisk(Read_pbuf,ADDR,4);  //连续读取多个扇区数据
        //查看读取到的几个扇区数据，只取一小部分
                for(i=0;i<10;i++)
        {
                printf("读取到的扇区数据为：i=%d   Read_pbuf=%#xrn",i,Read_pbuf);
        }
        for(i=520;i<530;i++)
        {
                printf("读取到的扇区数据为：i=%d   Read_pbuf=%#xrn",i,Read_pbuf);
        }
                for(i=1030;i<1040;i++)
        {
                printf("读取到的扇区数据为：i=%d   Read_pbuf=%#xrn",i,Read_pbuf);
        }
                        for(i=1600;i<1610;i++)
        {
                printf("读取到的扇区数据为：i=%d   Read_pbuf=%#xrn",i,Read_pbuf);
        }
        printf("读取优盘扇区完毕rn");

        for(i=0;i<512;i++)
        {
                if(Write_pbuf!=Read_pbuf)  //对读取的数据进行匹配
                {
                        flag1=1;   //匹配失败，flag1=1
                                break;
                }
        }
        printf("匹配完毕rn");

        for(i=0;i<512;i++) //清空发送数据缓冲区
        {
                Write_pbuf=0;
//printf("扇区数据为：%#xn",Write_pbuf);         
        }
       
        if(flag1)
        {
                LED=1; //发光LED灭
                printf("优盘扇区读写测试失败rn"); //数据不吻合
        }
        else
        {         
                LED=0; //发光LED点亮
                printf("优盘扇区读写测试成功rn"); //数据吻合
        }
        printf("------------------------------------rn");
while(1){
        }
}


测试结果如下：
金士顿8G优盘串口内容：





使用winhex打开金士顿8G优盘查看数据和容量如下：















总容量=总扇区数*每扇区字节数=15131636*512=7747397632字节=7388.494140625MByte
之前用程序计算总容量的时候没注意到变量位数，导致计算后的总字节数超过定义的32位变量，输出的结果有误，修改计算过程后计算结果正常了。
到此，用STM32F103RC和CH375模块读写优盘扇区基本实现了，后面就可以用znFAT或FATFS在优盘上读写文件了。