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一：前言

    之前的帖子中，使用硬件的SPI通讯方式实现了文件系统的通讯方式，同时也使用USB实现虚拟串口的功能，本帖继续和大家分享下使用文件系统的底层驱动，与USB的Mass Storage Class功能实现对W25Q128的操作。

    主要使用STM32F103ZET6，通过USB Mass Storage Class (MSC)协议，将一片SPI接口的Flash芯片（如W25Q128JV）模拟成一个U盘。在软件代码层，可以使用之前的文件系统操作方式，来使用W25Q128的芯片，可以创建文件，读取文件等等。当使用type-c线连接到电脑时候，电脑可以识别出一个16M的U盘，同时可以查看已经存储的文件。

二：工作流程

1.底层驱动:SPl Flash驱动提供 read()，write(),erase()等基本函数。

2.磁盘I0层:FATFS调用 disk_ioct1l()和 disk_read()/disk_write()函数来访问存储介质。我们需要实现这些函数，并将其映射到SPIFlash驱动的函数上，

3. FATFS模块:在SPl Flash上创建卷(Volume)、文件、目录等。

4.USB MSC层:它将整个SPI Flash(或其中的一个分区)暴露给电脑。当电脑发起USB读写请求时USB MSC会调用FATFS的磁盘IO函数。

5.应用层:初始化所有组件，并处理可能的状态切换(例如，在USB连接时禁止写入Flash以避免冲突)。

主要代码编写流程：

配置时钟树，确保CPU和USB时钟正确（对于USB，必须是48MHz）。

使能 USB 功能，选择为 Device (USB_DEVICE)，并在中间件中选择 Mass Storage Host Class (MSC)。

配置 SPI2 为全双工主模式，设置合适的预分频器（如 PCLK2/256 初始阶段），硬件NSS信号禁用。

配置一个GPIO口（如PB12）为输出，作为SPI Flash的软件控制的片选(CS)引脚。

在 Middleware 选项卡中启用 FATFS，并在 FATFS > User-defined 里勾选 User-defined 和 USB Disk。

生成代码（选择IDE为MDK-ARM, IAR, STM32CubeIDE等）。

三：STM32 cube MX软件配置如下：

四：代码编写如下：

4.1　更改USB驱动代码：

#define STORAGE_LUN_NBR                  1
#define STORAGE_BLK_NBR                  256*16//256*16 扇区=16 MByte
#define STORAGE_BLK_SIZ                  4096  //每个扇区4096Byte
#define START_SECTOR                     0     //开始扇区

4.2 修改USB容量获取函数

int8_t STORAGE_GetCapacity_FS(uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size)
{
  /* USER CODE BEGIN 3 */
  *block_num  = STORAGE_BLK_NBR;
  *block_size = STORAGE_BLK_SIZ;
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 3 */
}

4.3 修改USB读取函数：

int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
	blk_addr+=START_SECTOR;
	W25QXX_Read((uint8_t *)buf ,blk_addr * STORAGE_BLK_SIZ, blk_len*STORAGE_BLK_SIZ);

  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 6 */
}

4.4 修改USB的写入函数:

int8_t STORAGE_Write_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
  /* USER CODE BEGIN 7 */

	uint32_t write_addr;
  blk_addr+=START_SECTOR;
  write_addr = blk_addr*STORAGE_BLK_SIZ;
	W25QXX_Erase_Sector(write_addr );
	W25QXX_Write_NoCheck((uint8_t *)buf,write_addr,  blk_len * STORAGE_BLK_SIZ);
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 7 */
}

五：实物验证：

直接重复之前的文件系统的测试代码就可以了。