【实战经验】STM32系列MCU模拟双盘符U盘的应用

zero99 · 2017-04-05T09:27:52+00:00

STM32系列 MCU模拟双盘符 U盘的应用( P$ O) _' |5 T$ `9 r4 M/ t! K 应用背景 2 e8 J8 v; W4 n/ U9 r& q* s客户使用STM32F429系列MCU，存储介质有两种，分别为SDIO连接TF-card，SPI Flash，目的是通过1个usb口连接到PC后，能够看到两个盘符，PC能够分别对TF-card和SPI Flash进行读写操作。. O$ q+ p6 P$ u& u; g $ A, o8 n$ p1 ]( W3 q0 F4 `0 F9 l8 H& Q7 J' `$ m- A( c: r1 c5 U: s8 S 问题分析 " l1 l9 K' Q; F" ~) H2 d: N3 `抓包分析，出现STALL的情况; M8 L" B) G5 @# Q& E/ c 9 q: q, K! k) o: d 走读代码，发现函数 5 O; H( t' C& b, T8 fstatic int8_t SCSI_Read10(USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t lun , uint8_t *params)3 ?) V' t8 A, ^ 函数里面8 n3 S) w: Y$ V. c( {) F3 J if(((USBD_StorageTypeDef *)pdev->pUserData)->IsReady(lun) !=0 ) : O* }% j. m B% l% p4 Z9 G+ ?! l. ?% |if( SCSI_CheckAddressRange(pdev, lun, hmsc->scsi_blk_addr, hmsc->scsi_blk_len) cbw.dDataLength != hmsc->scsi_blk_len) } a. k3 l- }- O 这几处如果不成功，就会返回，使得端点STALL！ 9 V: i% o1 P( x, H) I" k& d 8 m: }5 ~, \5 ?& v$ {$ Q7 i/ O, G解决方案 $ F4 c' ?3 S6 }9 r# x考虑到客户使用的SPI FLASH，将block size设置为4096（而非通常意义上的512），因为这个SPI FLASH读写都是以4096Bytes为单位的。所以模拟利用stm32eval板，板上自带了tf-card的驱动，这时使用RAM模拟另一个盘，同时将其block size设为1024（容量有限，只要不是512即可），成功复现了客户的问题，走读代码，发现函数static int8_t SCSI_Read10(USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t lun , uint8_t *params) ) o* m* r* \7 @# f: Y, I7 Y函数里面 % V) B) D- A9 a$ p/ Uif(((USBD_StorageTypeDef *)pdev->pUserData)->IsReady(lun) !=0 )/ b& w$ `6 `. `# g( L8 P8 D if( SCSI_CheckAddressRange(pdev, lun, hmsc->scsi_blk_addr, hmsc->scsi_blk_len) cbw.dDataLength != hmsc->scsi_blk_len)8 p" ^) d* i1 q, f7 y& O 这几处如果不成功，就会返回，使得端点STALL！" t/ E2 o2 l- _2 v" R! K 6 ~6 J3 Y8 v) F \6 [继续跟代码，发现是这两个全局变量导致问题的（由于2个盘设定不一，导致使用混乱错误） hmsc->scsi_blk_size 5 _8 ]7 s/ K2 I% ~8 T! Ehmsc->scsi_blk_nbr+ p/ o1 P- F+ x: G0 `4 F' J 所以在读写的时候，需要对这两个全局变量进行重新赋值，如：! ~% s' ^ D$ t3 [9 \ Switch (lun) ! q2 {. N# S0 {% |{3 o+ S. c2 k. T Lun 0: // TF-Card 5 q. q$ {) }+ ~8 o hmsc->scsi_blk_size = 512 ;- ]0 h5 R# e L% h- p/ n hmsc->scsi_blk_nbr = tf-card_SIZE / 512 -1 ; ?7 Q, P) Z( M$ i# u, Z / x/ m1 R* t& {# ^/ z6 X Break; $ f, e7 R3 J- e! O) }. K7 l5 ~3 h% V6 s O Lun 1: // SPI-Flash/ s! W! M% U& |( P3 a% @ hmsc->scsi_blk_size = 1024 ; ' V( F; k+ L/ ?, k, n. z hmsc->scsi_blk_nbr = 64 - 1; // use 64k RAM to simulate RAM-disk$ e6 L) o7 { [$ M ' X; ?; k4 `. s" d9 [9 ] Break;- f; k8 m8 y& r5 H& U Default:* J3 O0 m" ` d! @& q& d( W' t9 ? Break;. R' f# A. d4 Q9 e I' J: z. j2 z }, Q* i* E7 u: x* Y- a 3 u0 \1 F( r5 `) m% i 附代码的使用： ' u( f# t N1 C: X/ ?7 C1 v m2 }5 l& z+ J# M STM32Cube_FW_F4_V1.12.0\Projects\STM324x9I_EVAL\Applications\USB_Device. e0 [/ r+ q. {' ~. x7 S" G 6 H7 m* ^9 i' f+ @! yMSC_2storage_test.7z. z. t2 ^6 W. w! h# @ 4 X `/ _3 W* M" ~) u STM32Cube_FW_F4_V1.12.0\Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class7 I0 e" H; T n9 B. r & d% ~3 G. l$ G" CMSC.7z : ?8 b8 r. w+ Q4 o8 N7 N3 o& e* Y/ `; b; {! p& W 总结: M# \7 R# ]0 e. o+ Q 由于驱动本身只支持LUN 为1，当使用双盘符时，在usb device 端除了需要对LUN0 和LUN1 分开进行处理（读，写），还需要考虑一些全局变量，虽然在BOT 协议里，大部分值都是从PC 端，也就是HOST 端传下来的，但是会有一些全局变量并非如此，特别在两个LUN 的block size 不一致的时候，需要特别小心处理！ # f( X; E/ n5 S2 L ! ^' d4 u5 E% m8 _6 y ; ?/ Q6 r) D/ m% p5 o. X5 A E& G STM32ç³»åMCUæ¨¡æåçç¬¦Uççåºç¨.pdf (210.48 KB, 下载次数: 187) 2017-4-5 17:27 上传点击文件名下载附件 7 L' f% n/ l% M" s2 A' T* w# S5 w% ^6 y$ H0 e ! B W# t1 X! d0 h更多实战经验6 C6 l( a, P# I2 G0 n* i) A" w

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zero99 发布时间：2017-4-5 17:27

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STM32系列 MCU模拟双盘符 U盘的应用

应用背景
客户使用STM32F429系列MCU，存储介质有两种，分别为SDIO连接TF-card，SPI Flash，目的是通过1个usb口连接到PC后，能够看到两个盘符，PC能够分别对TF-card和SPI Flash进行读写操作。

问题分析
抓包分析，出现STALL的情况

走读代码，发现函数
static int8_t SCSI_Read10(USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t lun , uint8_t *params)
函数里面
if(((USBD_StorageTypeDef *)pdev->pUserData)->IsReady(lun) !=0 )
if( SCSI_CheckAddressRange(pdev, lun, hmsc->scsi_blk_addr, hmsc->scsi_blk_len) < 0)
if (hmsc->cbw.dDataLength != hmsc->scsi_blk_len)
这几处如果不成功，就会返回，使得端点STALL！

解决方案
考虑到客户使用的SPI FLASH，将block size设置为4096（而非通常意义上的512），因为这个SPI FLASH读写都是以4096Bytes为单位的。所以模拟利用stm32eval板，板上自带了tf-card的驱动，这时使用RAM模拟另一个盘，同时将其block size设为1024（容量有限，只要不是512即可），成功复现了客户的问题，走读代码，发现函数static int8_t SCSI_Read10(USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t lun , uint8_t *params)
函数里面
if(((USBD_StorageTypeDef *)pdev->pUserData)->IsReady(lun) !=0 )
if( SCSI_CheckAddressRange(pdev, lun, hmsc->scsi_blk_addr, hmsc->scsi_blk_len) < 0)
if (hmsc->cbw.dDataLength != hmsc->scsi_blk_len)
这几处如果不成功，就会返回，使得端点STALL！

继续跟代码，发现是这两个全局变量导致问题的（由于2个盘设定不一，导致使用混乱错误） hmsc->scsi_blk_size
hmsc->scsi_blk_nbr
所以在读写的时候，需要对这两个全局变量进行重新赋值，如：
Switch (lun)
{
   Lun 0: // TF-Card
      hmsc->scsi_blk_size = 512 ;
      hmsc->scsi_blk_nbr = tf-card_SIZE / 512 -1 ;

      Break;

      Lun 1: // SPI-Flash
         hmsc->scsi_blk_size = 1024 ;
         hmsc->scsi_blk_nbr = 64 - 1; // use 64k RAM to simulate RAM-disk

         Break;
      Default:
         Break;
}

附代码的使用：

STM32Cube_FW_F4_V1.12.0\Projects\STM324x9I_EVAL\Applications\USB_Device

MSC_2storage_test.7z

STM32Cube_FW_F4_V1.12.0\Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class

MSC.7z

总结
由于驱动本身只支持LUN 为1，当使用双盘符时，在usb device 端除了需要对LUN0 和LUN1 分开进行处理（读，写），还需要考虑一些全局变量，虽然在BOT 协议里，大部分值都是从PC 端，也就是HOST 端传下来的，但是会有一些全局变量并非如此，特别在两个LUN 的block size 不一致的时候，需要特别小心处理！