使用華大單片機(jī)HC32F460內(nèi)部FLASH制作成U盤(pán)

　　關(guān)于如何在華大單片機(jī)HC32F460 USB msc功能下使用內(nèi)部Flash制作成小U盤(pán)，方法如下。

　　華大單片機(jī)HC32F460 內(nèi)部USB FS支持Device和OTG，支持msc協(xié)議。

　　使用華大MCU官方例程hc32f46x_ddl_Rev1.2.0\example\usb\usbd_msc，此例程使用外部Flash作為U盤(pán)空間。

　　想把存儲(chǔ)器作為U盤(pán)FAT32文件系統(tǒng)掛載，需要在此例程中實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)函數(shù)：

int8_t STORAGE_Init(uint8_t lun);
int8_t STORAGE_GetCapacity(uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint32_t *block_size);
int8_t STORAGE_IsReady(uint8_t lun);
int8_t STORAGE_IsWriteProtected(uint8_t lun);
int8_t STORAGE_Read(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len);
int8_t STORAGE_Write(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len);
int8_t STORAGE_GetMaxLun(void);
?

　　其中主要的是GetCapacity，Read，Write。

　　1. GetCapacity 獲取U盤(pán)block大小和block個(gè)數(shù)，上位機(jī)可以通過(guò)這連個(gè)信息計(jì)算出U盤(pán)容量。此處需要注意FAT32格式需要用到大概20K的空間來(lái)存儲(chǔ)文件系統(tǒng)信息。

　　所以我想用內(nèi)部Flash 32k空間作為小U盤(pán)使用，有20K被文件系統(tǒng)信息占用。剩下存儲(chǔ)空間大概剩下12KB。block個(gè)數(shù)是64個(gè)，一個(gè)block大小是512字節(jié)。

　　2.Read 讀U盤(pán)文件系統(tǒng)的的數(shù)據(jù)，buf是讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的內(nèi)存指針，blk_addr是讀取數(shù)據(jù)在整個(gè)文件系統(tǒng)內(nèi)的偏移（從0開(kāi)始計(jì)數(shù)的，第幾個(gè)block）

　　blk_len 本次讀取數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，同樣也是指block個(gè)數(shù)。FAT32 一個(gè)block設(shè)定為512字節(jié)。

　　3.Write 函數(shù)的blk_addr，blk_len ，和Read函數(shù)中的意義一樣。

　　對(duì)于華大M4內(nèi)核單片機(jī)HC32F460 需要考慮到，read flash內(nèi)容因?yàn)橛?a target="_blank">ARM AHB加持，是可以做到字節(jié)讀，所以只需要類(lèi)似memcpy函數(shù)直接復(fù)制給buf。

　　另外，華大單片機(jī)HC32F460內(nèi)部flash只能分頁(yè)擦除，寫(xiě)可以調(diào)用SDK EFM API單字節(jié)寫(xiě)入（EFM_SingleProgram）。

　　而Flash的特點(diǎn)就是想寫(xiě)入必須要擦除，再寫(xiě)入。這樣就需要一個(gè)8K大小的RAM作為寫(xiě)入時(shí)一個(gè)page的緩存。

　　因?yàn)樵贔AT32協(xié)議下，一次寫(xiě)入一個(gè)block，而不改動(dòng)其他page中的block內(nèi)容。這樣就需要我們先把一個(gè)page讀出到RAM，再在此緩存RAM內(nèi)修改對(duì)應(yīng)block內(nèi)容后，整頁(yè)page再寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)FLash page中。

　　比如我想修改Flash page中第二個(gè)block中的內(nèi)容，其他block數(shù)據(jù)不變。就需要先把page讀到RAM，再把要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)寫(xiě)入RAM中第二個(gè)block的位置，其他block不動(dòng)，然后整個(gè)8k RAM數(shù)據(jù)整體再寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)FLash page中。

　　所以通過(guò)以上分析，實(shí)際上我們要實(shí)現(xiàn)的主要三個(gè)函數(shù)GetCapacity 、Read 、Write ，最主要的就是Write 這個(gè)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)需要考慮以下幾點(diǎn)：

　　1. Write需要保證FAT32寫(xiě)入一個(gè)512字節(jié)block而不改變HC32F460內(nèi)部flash 一個(gè)page中的其他block數(shù)據(jù)。

　　2. 定位Write傳入的blk_addr在哪一個(gè)內(nèi)部flash page上，而這個(gè)blk_addr對(duì)于這個(gè)page的偏移是多少。

　　3. 如果Write傳入的blk_len 長(zhǎng)度跨越了一個(gè)page，或已經(jīng)跨越了多個(gè)page，那么我們需要考慮跨page寫(xiě)。

　　以下就是 這個(gè)Write的實(shí)現(xiàn)，做到了在32k flash內(nèi)對(duì)任意512字節(jié)的block，任意位置，任意長(zhǎng)度的寫(xiě)入。

#define INNER_FLASH_START? ?0x00076000? ?// 內(nèi)部FLash作為U盤(pán)使用時(shí)的開(kāi)始地址
#define INNER_FLASH_SIZE? ? 0x8000? ?? ?? ?? ???//??Flash 大小
#define INNER_FLASH_PAGE_SIZE? ? (1024u * 8u)? ?//??內(nèi)部Flash一個(gè)page大小
#define INNER_FLASH_BLOCK_SIZE? ? 512u? ?? ?? ?? ?? ?//??Fat32協(xié)議中一個(gè)讀寫(xiě)單位（block）的大小



// 以下內(nèi)容中 ，temp_flash是8K大小的RAM空間，作為寫(xiě)入時(shí)先讀取一個(gè)Flash page的緩存。
//?



int8_t?STORAGE_Write(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
? ? int8_t res = (int8_t)0;


? ? uint32_t i = 0;
? ? uint32_t pg_sum = 0;? ???// 寫(xiě)數(shù)據(jù)一共落到了幾個(gè)page上
? ? uint32_t blk_offset = 0; // 一個(gè)page內(nèi),blk_addr落在了第幾塊block處
? ? uint32_t pg_num = 0;? ???// 從第幾個(gè)page開(kāi)始
? ? uint32_t data_sz = 0;? ? // 寫(xiě)入數(shù)據(jù)大小(多少塊block)
? ? uint32_t blk_left = 0;? ?// 還剩下多少塊block數(shù)據(jù)沒(méi)寫(xiě)
? ? /* blk_max_num U盤(pán)中一共多少塊block */
? ? uint32_t blk_max_num =?
? ?? ???INNER_FLASH_SIZE / INNER_FLASH_BLOCK_SIZE;
? ? /* blk_mun_ppg 每page頁(yè)內(nèi)有多少塊block */
? ? uint32_t blk_mun_ppg =?
? ?? ???INNER_FLASH_PAGE_SIZE / INNER_FLASH_BLOCK_SIZE;


? ? if ((!buf) || (blk_addr >= blk_max_num)
? ???|| (!blk_len) || (blk_len > blk_max_num))
? ? {
? ?? ???printf("[%s] param err\r\n", __FUNCTION__);
? ?? ???return -1;
? ? }
? ? blk_left = blk_len;
? ? blk_offset = blk_addr % blk_mun_ppg;
? ? pg_num = blk_addr / blk_mun_ppg;


? ? if (blk_len % blk_mun_ppg)
? ?? ???pg_sum = (blk_len / blk_mun_ppg) + 1;
? ? else
? ?? ???pg_sum = (blk_len / blk_mun_ppg);


? ? /* (blk_mun_ppg - blk_offset):是一個(gè)page內(nèi)還剩下多少個(gè)block可寫(xiě) */
? ? if (blk_left > (blk_mun_ppg - blk_offset)) {
? ?? ???data_sz = blk_mun_ppg - blk_offset;
? ? }
? ? else {
? ?? ???data_sz = blk_left;
? ? }


? ? for (i = 0; i < pg_sum; i++)
? ? {
? ?? ???if (inner_flash_Write(pg_num, blk_offset, data_sz * INNER_FLASH_BLOCK_SIZE,
? ?? ?? ?? ? &buf[(blk_len - blk_left) * INNER_FLASH_BLOCK_SIZE] ))
? ?? ???{
? ?? ?? ?? ?printf("[%s] inner_flash_Write1 err\r\n", __FUNCTION__);
? ?? ?? ?? ?return res;
? ?? ???}


? ?? ???pg_num++;
? ?? ???blk_offset = 0;
? ?? ???blk_left = blk_left - data_sz;


? ?? ???if (blk_left > blk_mun_ppg)
? ?? ?? ?? ?data_sz = blk_mun_ppg;
? ?? ???else
? ?? ?? ?? ?data_sz = blk_left;
? ? }


? ? return res;
}

?

　　同樣還需要實(shí)現(xiàn)GetCapacity和Read。實(shí)現(xiàn)后把板子插入電腦看效果， 格式化U盤(pán)，可以看到U盤(pán)容量大小，格式，分配單元大??；最后U盤(pán)存入文件。

　　責(zé)任編輯：tzh