前言

本項目是以SPI Flash（如W25Q128等）存儲元件作為存儲單元，MCU主控完成USB接口通信并根據SCSI協議實現U盤功能。其結構如下圖所示：

SPI Flash部分移植

SPI功能部分相對簡單，ACM32F403的接口引腳和STM32F103的相同，可直接對接，按照ACM32F403的說明對SPI接口進行初始化，并對底層讀寫函數進行更改即可。

USB部分移植

1. STM32F103代碼結構

在ST的芯片上，USB的數據是由兩個中斷，USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler和USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler來進行，其中高優先級中斷（USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler）用于處理同步(Isochronous)模式傳輸或雙緩沖塊(Bulk)傳輸模式下的正確傳輸事件，而低優先級中斷（USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler）用于處理其他傳輸時間。ST的USB數據處理如下圖所示：

由于USBFS協議的限制，一包數據中最多可攜帶64字節數據，因此，當存在大量數據需要進行傳輸（IN或OUT包）時，需要分批次進行傳輸。在ST的代碼中，通過變量“Bot_State”來進行控制，以Read10指令為例，其讀數據流程可如下圖所示：

需要注意的是，Read10指令解析完成之后（即上圖左側流程圖）則進入數據傳輸階段，此階段是通過多次進入USB高優先級中斷中，調用Read_Memory()；來實現的。Read_Memory()；函數內每次傳輸64字節數據。

2. ACM32F403代碼移植要點

本文基于上海航芯官方USB例程進行移植，移植后的程序結構如下圖所示：

ACM32F403的USB是采用一個中斷來進行數據處理。在官方例程中，USB的中斷函數內判定接收數據類型，包括suspend，resume，reset，EP0_pack以及其他端點的接收數據。判定結束后，會調用USB_Monitor();函數來處理suspend，resume，reset以及EP0_pack數據。而其他端點數據會在usb_transfer_monitor();函數中進行解析，該函數由客戶調用，一般在主函數的死循環中進行處理。在本文的移植中，主要需對USB的端點數據進行處理。

A. EP0_Pack

EP0接收的setup數據會被存放在SETIP_0_3_DATA和SETIP_4_7_DATA寄存器中 ，數據結構如下所示：

dev_req.bmRequestType=USBCTRL->SETIP_0_3_DATA &0xff;

dev_req.bRequest=(USBCTRL->SETIP_0_3_DATA>>8)&0xff;

dev_req.wValue=(USBCTRL->SETIP_0_3_DATA>>16)&0xffff;

dev_req.wIndex = USBCTRL->SETIP_4_7_DATA&0xffff;

dev_req.wLength=(USBCTRL->SETIP_4_7_DATA>>16)&0xffff;

該部分解析，可由用戶在函數void usb_control_transfer(void)中添加需要的處理函數。該函數由航芯官方例程里提供。在做U Disk程序移植時，需添加GetMaxLun和Storage_Reset處理函數，如下圖所示：

B. EP1_Pack

在本文所述的代碼中，ACM32F403采用EP1完成數據的收發工作。主要是完成對SCSI協議的解析工作。移植過程中，需要文件mass_mal.c、memory.c、scsi_data.c、usb_scsi.c、usb_bot.c及其頭文件。本段主要就上述文件中代碼需要改動的地方進行說明，部分參數需要重新定義，讀者可自行解決。下表列出了ST和Aisino的USB收發功能函數，該部分移植時需要修改的主要部分：

a. void Mass_Storage_In (void)

在ST的工程代碼中該部分主要用于處理SCSI的讀指令。由于全速USB一包數據最大支持64字節，因此，當需要傳輸的數據個數大于該數值時，則需要分包傳輸。在使用ACM32F403時，可直接傳送需要的數據長度，內部會進行分包處理，因此，該函數可省略。

b. void Mass_Storage_Out (void)

該函數用于處理SCSI指令解析以及發送指令，需在usb_transfer_monitor()中調用，并將函數內部的接收數據部分更改為：

“Data_Len = HAL_FSUSB_Receive_Data(Bulk_Data_Buff, 64, out_ep_index, 1);”

c.void Transfer_Data_Request(uint8_t* Data_Pointer, uint16_t Data_Len)

將USB發送函數更改為ACM32F403對應的發送函數。在ST的工程中，該函數用于傳輸完數據后，進入BOT_DATA_IN_LAST狀態，并在下一次的Mass_Storage_In()函數調用時，回復CSW指令。而本文的移植代碼中，省略了Mass_Storage_In()函數，因此，可在該函數的尾部增加CSW發送指令：

Set_CSW (CSW_CMD_PASSED, SEND_CSW_ENABLE);

d.void Set_CSW (uint8_t CSW_Status, uint8_t Send_Permission)

將USB發送函數更改為ACM32F403對應的發送函數。

e.void Bot_Abort(uint8_t Direction)

該函數主要對收發端點的STALL狀態進行處理，在ACM32F403的收發庫函數中，對端點的STALL已做出相應控制，因此，該函數可省略。

f.void Read_Memory(uint8_t lun, uint32_t Memory_Offset, uint32_t Transfer_Length)

Read_Memory函數用于收到PC端的IN包請求后將存儲器中的數據讀取并發送至PC端。而ACM32F403的USB發送庫函數中，自行進行分包操作(一包最大數據為64字節)，因此在數據緩沖區容量允許條件下，可直接發送完畢，該函數修改如下：

{

uint32_t Offset, Length;

Offset = Memory_Offset * Mass_Block_Size[lun];

Length = Transfer_Length * Mass_Block_Size[lun];

CSW.dDataResidue = CBW.dDataLength;

while(Transfer_Length --)

{

MAL_Read(lun ,

Offset ,

Data_Buffer,

Mass_Block_Size[lun]);

Length = min(Mass_Block_Size[lun], CSW.dDataResidue);

Offset += Mass_Block_Size[lun];

HAL_FSUSB_Send_Data((uint8_t *)(Data_Buffer), Length, in_ep_index);

CSW.dDataResidue -= Length;

}

Set_CSW (CSW_CMD_PASSED, SEND_CSW_ENABLE);

}

g.void Write_Memory (uint8_t lun, uint32_t Memory_Offset, uint32_t Transfer_Length)

寫數據指令完成后，將Bot_State 值更改為 BOT_IDLE。ST的工程代碼中，變量“Bot_State”收發狀態機的狀態值，其值如下表所示：

而基于ACM32F403的U Disk工程，IN包可由函數HAL_FSUSB_Send_Data（）在其內部進行分包處理，不需要額外邏輯，因此，移植后Bot_State僅需要在BOT_IDLE、BOT_DATA_OUT、BOT_ERROR之間轉換，其他對Bot_State的控制可省略。

審核編輯：符乾江