📖 第 39 章：USB读卡器(Slave)实验（USB Reader (Slave)）

39.1 USB 简介

39.2 硬件设计

39.3 程序设计

39.4 下载验证

39.1 USB 简介

USB OTG FS = USB On-The-Go Full-Speed（12 Mbps）。

F407 有 2 个 USB OTG：

• OTG_FS：Full Speed，PA11/PA12；
• OTG_HS：High Speed（外接 PHY 可达 480 Mbps），PB14/PB15。

USB 类（Class）：

原书图 39.1.1：USB 协议分层

USB 协议栈复杂：实际开发直接用 ST 的 USB Device 库 + Middleware，10 分钟搞定一个读卡器。

39.2 硬件设计

USB OTG FS 接 PA11/PA12 → 开发板 USB Slave 接口。

原书图 39.2.1：USB OTG FS 接线图

39.3 程序设计

39.3.1 CubeMX 配置

• USB_OTG_FS → Mode = Device Only, Activate VBUS sensing
• USB_DEVICE → Class = Mass Storage, SCSI support
• Middleware → USB_DEVICE
• USE_USB_FS

39.3.2 关键代码

启用 ST 提供的 usbd_msc_if.c 模板。修改读写回调指向 SPI Flash：

int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len) {
    W25Qxx_ReadData(buf, blk_addr * 512, blk_len * 512);
    return 0;
}

int8_t STORAGE_GetCapacity_FS(uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size) {
    *block_num = 16384;     // 8 MB / 512 = 16384 扇区
    *block_size = 512;
    return 0;
}

原书图 39.3.2.1：USB Mass Storage 数据流

原书图 39.3.2.2：MSC SCSI 命令处理流程

39.4 下载验证

USB 线接 PC → 弹出「可移动磁盘」→ 拖文件测试读写 → 串口调试显示状态机切换。

首次插入 PC 可能要装驱动：ST 的 USB 设备驱动在 Win10+ 通常免驱，但 XP/Win7 可能要手动装。