STM32模擬讀卡器的TF卡讀寫方案

前段時(shí)間，幫朋友設(shè)計(jì)了個(gè)小玩意。需求比較簡(jiǎn)單，就是用STM32模擬讀卡器，通過(guò)TF卡讀寫一些文件，然后再有一些別的功能就可以了。

當(dāng)時(shí)我覺(jué)得，這個(gè)不難啊，之前做過(guò)類似的東西。如果你看過(guò)我之前寫的關(guān)于STM32的USB的那幾篇文章，復(fù)雜了不敢說(shuō)，鼠標(biāo)、鍵盤、讀卡器這些還是玩過(guò)的。

對(duì)成本不算太敏感，于是翻了翻手里還有什么庫(kù)存，選了個(gè)STM32F4的芯片，USB選用芯片上的USB全速2.0接口，SDIO接口驅(qū)動(dòng)TF卡，再加上其它的一些外設(shè)。畫板子加焊接，加調(diào)程序，業(yè)余時(shí)間搞的，兩周不到弄完了。

USB寫入的時(shí)候，速度能到800KB左右。朋友說(shuō)了，操作的都是幾十KB的小文件，所以我感覺(jué)夠了。

于是寄過(guò)去后，安心摸魚…

哪知道，朋友那邊收到后測(cè)了一下說(shuō)不好用?。?！

(⊙o⊙)納尼？

需求沒(méi)有溝通清楚

電話溝通一番，終于搞清楚了。他之前說(shuō)文件大小只有幾十KB，但是數(shù)量多，可能有幾十個(gè)。而且這個(gè)讀卡器接入的不是我們常用的電腦，是一種工業(yè)上用的機(jī)器，可以理解為特制的工控機(jī)。

顯示器也不是常用的顯示器，只能顯示幾個(gè)特定的界面。而讀卡器接入工控機(jī)后，工控機(jī)會(huì)一次性把TF卡里的文件全都拷入機(jī)器內(nèi)部的存儲(chǔ)空間，這個(gè)時(shí)間不能太長(zhǎng)，太常的話會(huì)被判別為讀卡器故障。

那幾十個(gè)文件的拷入時(shí)間預(yù)計(jì)有幾十秒，太慢了….

我暈，最煩這種事前需求不說(shuō)清，事后來(lái)補(bǔ)充的….

方案調(diào)整+第三方工具驗(yàn)證

改方案吧，USB2.0全速就不行了，要換成高速。

簡(jiǎn)單說(shuō)下USB2.0支持的三種傳輸速度：

1、低速模式，1.5Mbps，換算成字節(jié)：187KB/S；

2、全速模式，12Mbps，換算成字節(jié)：1.5MB/S；

3、高速模式，480Mbps，換算成字節(jié)：60MB/S，實(shí)際不超過(guò)25MB/S。

STM32F407雖然支持高速模式，但是不能獨(dú)立工作，需要外接一個(gè)高速的USB PHY芯片，這里選的是USB3300。它是美國(guó)microchip公司生產(chǎn)的一款高速USB PHY芯片，外設(shè)簡(jiǎn)單，價(jià)格合適，主要是資料多~~~

既然想要速度快，USB的差分線也要注意下，要考慮90Ω的阻抗匹配。祭出我的工具：HQDFM！

找到工具里的阻抗計(jì)算，打開(kāi)，輸入線寬與間距，算出阻抗：

再來(lái)一遍：導(dǎo)入PCB、布局、布線、鋪銅、調(diào)整絲印，因?yàn)橄啾壬弦淮巫隽艘恍└膭?dòng)，所以盡量用HQDFM工具檢查一遍，避免出現(xiàn)一些問(wèn)題。

導(dǎo)入GERBER文件后，直接“一鍵DFM分析”，還是比較省事的，綜合評(píng)分92，湊合吧。有警告的那幾項(xiàng)挨個(gè)看一下，確認(rèn)沒(méi)問(wèn)題，就可以確認(rèn)打板…

等下，他們又新添了個(gè)小工具：字符上焊盤分析。

有點(diǎn)意思，試一下…還真有點(diǎn)小問(wèn)題：

改一下，發(fā)出制板。等待的這幾天，調(diào)整了下程序。兩個(gè)地方，一個(gè)是MSC_MEDIA_PACKET，默認(rèn)是512，改大一些，另外就是堆棧，也改大一些，否則速度上不去。

編輯：黃飛