第1702篇:單片機讀寫U盤閃盤超精簡C源程序，不用子程序庫 
發布時間:2006年6月20日 點擊次數:928  
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轉自沁恒公司的論壇

/* 這個程序用180行C代碼就能夠讀取FAT16文件系統U盤的根目錄,可以看到根目錄下的文件名,并可顯示
首文件內容,不過,該程序很不嚴謹,也沒有任何錯誤處理,對U盤兼容性較差,只是用于簡單試驗,作為參考.
這個程序可以支持WINDOWS按FAT16格式化的U盤,因為程序精簡,所以只兼容超過50%以上的U盤品牌,如果換
成CH375A芯片則兼容性可提高到85%,當然,如果使用公司的子程序庫或者正式版本的C源程序兼容性更好。
下面貼出的程序注釋較少,如果需要加注釋的C源程序,請到樓下的跟貼中下載,
歡迎各位將本源程序轉貼到其它網站,比較一下,如何做出最簡潔的單片機讀寫U盤文件的程序 :-)
測試以下U盤通過:郎科/超穩經典64M/超穩迷你128M/U160-64M/超穩普及128M,愛國者/迷你王16M/郵箱型,
黑匣子/64M,微閃/64M,飆王/32M/64M/128M,晶彩/C200-64M,新科/256M,昂達/128M...,歡迎提供測試結果
未通過U盤:愛國者/智慧棒128M,清華普天/USB2.0-128M,當然,使用子程序庫或CH375A都可以測試通過 */ 


#include <stdio.h>
#include "CH375INC.H"
#include <reg51.h>  /* 以下定義適用于MCS-51單片機,其它單片機參照修改 */
#define  UINT8     unsigned char
#define  UINT16    unsigned short
#define  UINT32    unsigned long
#define  UINT8X    unsigned char xdata
#define  UINT8VX   unsigned char volatile xdata
UINT8VX    CH375_CMD_PORT _at_ 0xBDF1;  /* CH375命令端口的I/O地址 */
UINT8VX    CH375_DAT_PORT _at_ 0xBCF0;  /* CH375數據端口的I/O地址 */
#define    CH375_INT_WIRE    INT0       /* P3.2, 連接CH375的INT#引腳,用于查詢中斷狀態 */
UINT8X     DISK_BUFFER[512*32] _at_ 0x0000;  /* 外部RAM數據緩沖區的起始地址 */

UINT32  DiskStart;    /* 邏輯盤的起始絕對扇區號LBA */
UINT8   SecPerClus;   /* 邏輯盤的每簇扇區數 */
UINT8   RsvdSecCnt;   /* 邏輯盤的保留扇區數 */
UINT16  FATSz16;      /* FAT16邏輯盤的FAT表占用的扇區數 */

/* ********** 硬件USB接口層,無論如何這層省不掉,單片機總要與CH375接口吧 */

void  mDelaymS( UINT8 delay ) {
  UINT8  i, j, c;
  for ( i = delay; i != 0; i -- ) {
    for ( j = 200; j != 0; j -- ) c += 3;
    for ( j = 200; j != 0; j -- ) c += 3;
  }
}

void CH375_WR_CMD_PORT( UINT8 cmd ) {  /* 向CH375的命令端口寫入命令 */
  CH375_CMD_PORT=cmd;
  for ( cmd = 2; cmd != 0; cmd -- );  /* 發出命令碼前后應該各延時2uS */
}
void CH375_WR_DAT_PORT( UINT8 dat ) {  /* 向CH375的數據端口寫入數據 */
  CH375_DAT_PORT=dat;          /* 因為MCS51單片機較慢所以實際上無需延時 */
}
UINT8 CH375_RD_DAT_PORT( void ) {    /* 從CH375的數據端口讀出數據 */
  return( CH375_DAT_PORT );      /* 因為MCS51單片機較慢所以實際上無需延時 */
}
UINT8 mWaitInterrupt( void ) {  /* 等待CH375中斷并獲取狀態,返回操作狀態 */
  while( CH375_INT_WIRE );  /* 查詢等待CH375操作完成中斷(INT#低電平) */
  CH375_WR_CMD_PORT( CMD_GET_STATUS );  /* 產生操作完成中斷,獲取中斷狀態 */
  return( CH375_RD_DAT_PORT( ) );
}

/* ********** BulkOnly傳輸協議層,被CH375內置了,無需編寫單片機程序 */

/* ********** RBC/SCSI命令層,雖然被CH375內置了,但是要寫程序發出命令及收發數據  */

UINT8  mInitDisk( void ) {  /* 初始化磁盤 */
  UINT8 Status;
  CH375_WR_CMD_PORT( CMD_GET_STATUS );  /* 產生操作完成中斷, 獲取中斷狀態 */
  Status = CH375_RD_DAT_PORT( );
  if ( Status == USB_INT_DISCONNECT ) return( Status );  /* USB設備斷開 */
  CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_INIT );  /* 初始化USB存儲器 */
  Status = mWaitInterrupt( );  /* 等待中斷并獲取狀態 */
  if ( Status != USB_INT_SUCCESS ) return( Status );  /* 出現錯誤 */
  CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_SIZE );  /* 獲取USB存儲器的容量 */
  Status = mWaitInterrupt( );  /* 等待中斷并獲取狀態 */
  if ( Status != USB_INT_SUCCESS ) {  /* 出錯重試 */
/* 對于CH375A芯片,建議在此執行一次CMD_DISK_R_SENSE命令 */
    mDelaymS( 250 );
    CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_SIZE );  /* 獲取USB存儲器的容量 */
    Status = mWaitInterrupt( );  /* 等待中斷并獲取狀態 */
  }
  if ( Status != USB_INT_SUCCESS ) return( Status );  /* 出現錯誤 */
  return( 0 );  /* U盤已經成功初始化 */
}

UINT8  mReadSector( UINT32 iLbaStart, UINT8 iSectorCount, UINT8X *oDataBuffer ) {
  UINT16  mBlockCount;
  UINT8  c;
  CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_READ );  /* 從USB存儲器讀數據塊 */
  CH375_WR_DAT_PORT( (UINT8)iLbaStart );  /* LBA的最低8位 */
  CH375_WR_DAT_PORT( (UINT8)( iLbaStart >> 8 ) );
  CH375_WR_DAT_PORT( (UINT8)( iLbaStart >> 16 ) );
  CH375_WR_DAT_PORT( (UINT8)( iLbaStart >> 24 ) );  /* LBA的最高8位 */
  CH375_WR_DAT_PORT( iSectorCount );  /* 扇區數 */
  for ( mBlockCount = iSectorCount * 8; mBlockCount != 0; mBlockCount -- ) {
    c = mWaitInterrupt( );  /* 等待中斷并獲取狀態 */
    if ( c == USB_INT_DISK_READ ) {  /* 等待中斷并獲取狀態,請求數據讀出 */
      CH375_WR_CMD_PORT( CMD_RD_USB_DATA );  /* 從CH375緩沖區讀取數據塊 */
      c = CH375_RD_DAT_PORT( );  /* 后續數據的長度 */
      while ( c -- ) *oDataBuffer++ = CH375_RD_DAT_PORT( );
      CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_RD_GO );  /* 繼續執行USB存儲器的讀操作 */
    }
    else break;  /* 返回錯誤狀態 */
  }
  if ( mBlockCount == 0 ) {
    c = mWaitInterrupt( );  /* 等待中斷并獲取狀態 */
    if ( c== USB_INT_SUCCESS ) return( 0 );  /* 操作成功 */
  }
  return( c );  /* 操作失敗 */
}

/* ********** FAT文件系統層,這層程序量實際較大,不過,該程序僅演示極簡單的功能,所以精簡 */

UINT16  mGetPointWord( UINT8X *iAddr ) {  /* 獲取字數據,因為MCS51是大端格式 */
  return( iAddr[0]   (UINT16)iAddr[1] << 8 );
}

UINT8  mIdenDisk( void ) {    /* 識別分析當前邏輯盤 */
  UINT8  Status;
  DiskStart = 0;  /* 以下是非常簡單的FAT文件系統的分析,正式應用絕對不應該如此簡單 */
  Status = mReadSector( 0, 1, DISK_BUFFER );  /* 讀取邏輯盤引導信息 */
  if ( Status != 0 ) return( Status );
  if ( DISK_BUFFER[0] != 0xEB && DISK_BUFFER[0] != 0xE9 ) {  /* 不是邏輯引導扇區 */
    DiskStart = DISK_BUFFER[0x1C6]   (UINT16)DISK_BUFFER[0x1C7] << 8
          (UINT32)DISK_BUFFER[0x1C8] << 16   (UINT32)DISK_BUFFER[0x1C9] << 24;
    Status = mReadSector( DiskStart, 1, DISK_BUFFER );
    if ( Status != 0 ) return( Status );
  }
  SecPerClus = DISK_BUFFER[0x0D];  /* 每簇扇區數 */
  RsvdSecCnt = DISK_BUFFER[0x0E];  /* 邏輯盤的保留扇區數 */
  FATSz16 = mGetPointWord( &DISK_BUFFER[0x16] );  /* FAT表占用扇區數 */
  return( 0 );  /* 成功 */
}

UINT16  mLinkCluster( UINT16 iCluster ) {  /* 獲得指定簇號的鏈接簇 */
/* 輸入: iCluster 當前簇號, 返回: 原鏈接簇號, 如果為0則說明錯誤 */
  UINT8  Status;
  Status = mReadSector( DiskStart + RsvdSecCnt + iCluster / 256, 1, DISK_BUFFER );
  if ( Status != 0 ) return( 0 );  /* 錯誤 */
  return( mGetPointWord( &DISK_BUFFER[ ( iCluster + iCluster ) & 0x01FF ] ) );
}

UINT32  mClusterToLba( UINT16 iCluster ) {  /* 將簇號轉換為絕對LBA扇區地址 */
  return( DiskStart + RsvdSecCnt + FATSz16 * 2 + 32 + ( iCluster - 2 ) * SecPerClus );
}

void  mInitSTDIO( void ) {  /* 僅用于調試用途及顯示內容到PC機,與該程序功能完全無關 */
  SCON = 0x50; PCON = 0x80; TMOD = 0x20; TH1 = 0xf3; TR1=1; TI=1;  /* 24MHz, 9600bps */
}
void  mStopIfError( UINT8 iErrCode ) {  /* 如果錯誤則停止運行并顯示錯誤狀態 */
  if ( iErrCode == 0 ) return;
  printf( "Error status, %02X\n", (UINT16)iErrCode );
}

main( ) {
  UINT8  Status;
  UINT8X  *CurrentDir;
  UINT16  Cluster;
  mDelaymS( 200 );  /* 延時200毫秒 */
  mInitSTDIO( );
  CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_USB_MODE );  /* 初始化CH375,設置USB工作模式 */
  CH375_WR_DAT_PORT( 6 );  /* 模式代碼,自動檢測USB設備連接 */
  while ( 1 ) {
    printf( "Insert USB disk\n" );
    while ( mWaitInterrupt( ) != USB_INT_CONNECT );  /* 等待U盤連接 */
    mDelaymS( 250 );  /* 延時等待U盤進入正常工作狀態 */
    Status = mInitDisk( );  /* 初始化U盤,實際是識別U盤的類型,必須進行此步驟 */
    mStopIfError( Status );
    Status = mIdenDisk( );  /* 識別分析U盤文件系統,必要操作 */
    mStopIfError( Status );
    Status = mReadSector( DiskStart + RsvdSecCnt + FATSz16 * 2, 32, DISK_BUFFER );
    mStopIfError( Status );  /* 讀取FAT16邏輯盤的根目錄,通常根目錄占用32個扇區 */
    for ( CurrentDir = DISK_BUFFER; CurrentDir[0] != 0; CurrentDir += 32 ) {
      if ( ( CurrentDir[0x0B] & 0x08 ) == 0 && CurrentDir[0] != 0xE5 ) {
        CurrentDir[0x0B] = 0;  /* 為了便于顯示,設置文件名或者目錄名的結束標志 */
        printf( "Name: %s\n", CurrentDir );  /* 通過串口輸出顯示 */
      }
    }  /* 以上顯示根目錄下的所有文件名,以下打開第一個文件,如果是C文件的話 */
    if ( (DISK_BUFFER[0x0B]&0x08)==0 && DISK_BUFFER[0]!=0xE5 && DISK_BUFFER[8]==''C'' ) {
      Cluster = mGetPointWord( &DISK_BUFFER[0x1A] );  /* 文件的首簇 */
      while ( Cluster < 0xFFF8 ) {  /* 文件簇未結束 */
        if ( Cluster == 0 ) mStopIfError( 0x8F );  /* 對于首簇,可能是0長度文件 */
        Status = mReadSector( mClusterToLba( Cluster ), SecPerClus, DISK_BUFFER );
        mStopIfError( Status );  /* 讀取首簇到緩沖區 */
        DISK_BUFFER[30] = 0; printf( "Data: %s\n", DISK_BUFFER );  /* 顯示首行 */
        Cluster = mLinkCluster( Cluster );  /* 獲取鏈接簇,返回0說明錯誤 */
      }
    }
    while ( mWaitInterrupt( ) != USB_INT_DISCONNECT );  /* 等待U盤拔出 */
    mDelaymS( 250 );
  }
}