使用STM32F103讀取TF卡并模擬U盤：使用標準庫實現

STM32F103是一款流行的ARM Cortex-M3微控制器，在嵌入式系統中廣泛應用。本文將介紹如何使用STM32F103讀取TF卡，并將其模擬成U盤，讓電腦可以讀取TF卡的內容。我們將使用標準庫（Standard Peripheral Library），而不依賴于CubeMX工具。

準備工作

在開始之前，你需要以下硬件和軟件工具：

• STM32F103開發板
• TF卡和卡槽
• 一臺電腦
• USB數據線
• Keil MDK或其他支持STM32的開發環境
• STM32 Standard Peripheral Library

步驟一：硬件連接

將TF卡插入TF卡槽，并將卡槽連接到STM32F103的相應引腳。常見的連接方式如下：

• TF卡槽的VCC連接到STM32的3.3V
• TF卡槽的GND連接到STM32的GND
• TF卡槽的CS（片選）引腳連接到STM32的PA4
• TF卡槽的MOSI、MISO和SCK引腳分別連接到STM32的PA7、PA6和PA5

步驟二：配置開發環境

1. 安裝標準庫：
   從ST官網（STM32F10x Standard Peripheral Library）下載STM32F10x標準外設庫，并解壓到你的開發環境中。

2. 創建項目：
   在Keil MDK中創建一個新的STM32F103項目，添加標準外設庫路徑到項目配置中。

步驟三：編寫初始化代碼

初始化SPI接口用于與TF卡通信，并初始化USB接口用于U盤功能。

#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初始化函數
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 引腳初始化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 引腳初始化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 初始化函數
void USB_Config(void) {Set_System();Set_USBClock();USB_Interrupts_Config();USB_Init();
}// TF卡初始化函數
FATFS fs;
void TF_Card_Init(void) {if (f_mount(&fs, "", 1) != FR_OK) {// 掛載失敗處理while (1);}
}int main(void) {SystemInit();SPI_Config();USB_Config();TF_Card_Init();while (1) {// 主循環}
}

步驟四：編寫U盤功能代碼

使用標準庫中的USB功能模塊，實現U盤功能。具體實現可參考ST官方提供的USB MSC示例代碼。以下是一個簡單示例：

#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中斷處理
}int main(void) {SystemInit();SPI_Config();USB_Config();TF_Card_Init();while (1) {// 主循環}
}

步驟五：上傳代碼并測試

將代碼上傳到STM32F103開發板。在上傳代碼前，確保選擇了正確的開發板型號和端口。上傳完成后，將STM32F103通過USB數據線連接到電腦。此時，電腦應該識別到一個新的可移動磁盤，即TF卡。你可以像操作普通U盤一樣，對TF卡進行讀寫操作。

注意事項

1. 確保TF卡格式化為FAT32格式：這樣可以保證最大兼容性。
2. 確保STM32F103開發板的供電穩定：否則可能會導致讀取失敗。
3. 檢查引腳連接和初始化代碼：確保硬件連接和初始化代碼正確無誤。

總結

通過以上步驟，你可以實現用STM32F103將TF卡內容變成U盤進行讀取。這種功能在數據采集、便攜式存儲設備等應用中非常有用。如果你有更多的需求，可以進一步擴展此項目，例如添加文件管理功能、加密存儲等。希望這篇博客能幫到你，如果有任何問題，歡迎在評論區留言討論！