STM32H743实现eMMC虚拟U盘功能

在前一篇文章“STM32H743 使用 SDMMC 接口读写 eMMC 存储器”的基础上，加入 USB Mass Storage Class 功能，实现 eMMC 的虚拟 U 盘功能。

一、开发平台

• 开发环境：MDK5.30
• 移植驱动：STM32Cube_FW_H7_V1.9.0
• 硬件平台：STM32H743VITX + eMMC(型号：MTFC4GACAJCN-1M WT)

二、STM32CubeMX 配置

2.1 USB_OTG_FS 选择 Device_Only 模式，参数默认

2.2 中间件 USB_DEVICE 选择 USB Mass Storage Class，参数默认

三、添加 eMMC 读写功能测试代码

需要用户实现的只有 USB 虚拟 U 盘相关的函数，都在 usbd_storage_if.c 文件中。需要实现以下几个函数，其中中文注释的四个为必须实现的，其它的可选。

USBD_StorageTypeDef USBD_Storage_Interface_fops_FS =
{
  STORAGE_Init_FS,
  STORAGE_GetCapacity_FS,       //获取 U 盘容量
  STORAGE_IsReady_FS,           //判断 U 盘状态
  STORAGE_IsWriteProtected_FS,                                  
  STORAGE_Read_FS,              //读 U 盘数据
  STORAGE_Write_FS,             //写 U 盘数据
  STORAGE_GetMaxLun_FS,
  (int8_t *)STORAGE_Inquirydata_FS
};

因为 SD 卡扇区读写等相关的驱动函数系统已经自动生成，这里只需要调用相关函数即可。四个函数的实现如下：

获取容量函数：

/**
  * @brief  .
  * @param  lun: .
  * @param  block_num: .
  * @param  block_size: .
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_GetCapacity_FS(uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size)
{
  /* USER CODE BEGIN 3 */
	HAL_MMC_CardStateTypeDef State;
	State = HAL_MMC_GetCardState(&hmmc2);
	if(State == HAL_MMC_CARD_TRANSFER)
	{
		HAL_MMC_GetCardCID(&hmmc2,&SD_CardCID);
		*block_num  = hmmc2.MmcCard.BlockNbr;
		*block_size = hmmc2.MmcCard.BlockSize;
		return (USBD_OK);
	}
	else
		while(1);
  /* USER CODE END 3 */
}

判断 U 盘状态函数：

/**
  * @brief  .
  * @param  lun: .
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_IsReady_FS(uint8_t lun)
{
  /* USER CODE BEGIN 4 */
  uint8_t state = 0;
  state = HAL_MMC_GetState(&hmmc2) ;
  if(HAL_MMC_STATE_READY != state)
  {
      return USBD_FAIL ;
  }
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 4 */
}

U 盘读数据函数：

/**
  * @brief  .
  * @param  lun: .
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  if(HAL_OK != HAL_MMC_ReadBlocks(&hmmc2,(uint8_t *)buf, blk_addr , blk_len, 1000))
  {
    return USBD_FAIL ;
  }
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 6 */
}

U 盘写数据函数：

/**
  * @brief  .
  * @param  lun: .
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_Write_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
  /* USER CODE BEGIN 7 */
  if(HAL_OK != HAL_MMC_WriteBlocks(&hmmc2, (uint8_t *)buf, blk_addr , blk_len, 1000))
  {
     return USBD_FAIL ;
  }
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 7 */
}

修改完之后就可以编译下载了，连接 USB 线至 PC，可以看到电脑弹出了 U 盘符号。此时，会询问是否格式化的弹窗：

选择是，格式化时间大约 20 秒（4G），具体由 eMMC 的大小决定。

最后，就可以直接往 U 盘读写文件了，目前测试的速度只有 400KB 左右，速度待优化。

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