原创 USB Mass Storage 学习笔记（5）

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此外，CBWCB的第一个字节是接收到的命令的操作码。它会用来解码命令并作相应的处理（通过MSDCommandHandler）。有可能有命令不需要作任何数据传输。在这种情况下，Direction位被置为‘<?xml:namespace prefix = st1 />0’，MSD_State被设为MSD_DATA_OUT。如果给定的命令不需要数据传输，命令被执行并且通过sendCSW（）函数来设置状态。根据命令执行的结构，来设置dDataResidue和bCSWStauts的值。

图11显示了MSDDataIn()函数的流程。此函数被用来发送在MSDCommandHandler()处理的命令获得的数据。数据方向是从设备到主机，使用MSD_BD_IN。在命令执行后，dCSWDataResidue体现了被发送到主机的命令执行的结果包含的数据的字节数。一旦出现了错误（bCSWStatus!=0x00），会将主机期望的数据大小（dCBWDataTransferLength）置为0发送出去。如果发送数据的大小大于MSD_IN_EP_SIZE（64字节，端点1 IN的缓冲区大小），则发送数量等于MSD_IN_EP_SIZE的数据；否则，利用MSD_BD_IN缓冲区发送数量等于dCSWDataResidue大小的数据。

注意，只有WRITE(10)命令的数据需要从主机读出。在MSD_WAIT态，MSD_BD_OUT指向msd_cbw结构体以便于读下一个命令块（command block）。但是当收到了一个WRITE(10)命令后，设备边为MSD_DATA_OUT态。在此状态中，设备必须从主机读取更多的数据并将数据写入SD卡。这些数据写入SD卡都是通过512字节的msd_buffer。因此，在MSD_DATA_OUT态中，MSD_BD_OUT（端点1 OUT）缓冲指向msd_buffer。为了读取完整的512数据块，在每次读操作后，MSD_BD_OUT指针在msd_buffer中的增加是根据MSD_OUT_EP_SIZE的（端点1 OUT缓冲大小）。一旦msd_buffer被填满（8次读取64字节），数据通过SECTORwrite(…)函数（在sdcard.c中定义）被写入SD卡的特定位置。如果多个数据块要写入SD卡就重复上述的过程。WRITE(10) CBWCB的LBA域给出了LBA的起始地址；WRITE(10) CBWCB 的TRANSFER LENGTH域表示LBA被连续写入的长度的。

Out端点的大小被配置为64字节。Msd_buffer的大小在USB双口RAM区中被定义为512字节。SD卡的block大小为512字节。通过多次的从MSD_BD_OUT读取64字节数据，Msd_buffer可从主机读取512字节。一旦从主机读取了512字节后（msd_buffer被填满），就通过SETCTORWrite()函数将整块的数据写入SD卡。对于TRANSFER LENGTH>1的WRITE(10)命令，多个512字节的数据块被写入根据LBA描述起始地址的连续的扇区。LBA和物理地址的转换是根据：因为每个扇区有2^9＝512字节，物理地址是通过将LBA左移9位获得。同样，对于READ(10)命令，先通过SECTORread()函数从SD卡读取512字节，然后通过64字节的MSD_BD_IN缓冲发送到主机。

每次从MSD_BD_OUT或MSD_BD_IN进行读和写后，都要调用mUSBDriverService()函数来清除TRNIF位。mUSBBufferReady(MSD_BD_IN)或mUSBBufferReady（MSD_BD_OUT）宏被用来读写BD寄存器中的数据。

FW仅支持固定格式来响应INQUIRY命令。根据规范，在对应的INQUIRY命令发生时不能产生媒介访问延迟。标准INQUIRY命令的数据最少为36字节，最多可达96字节。

READ CAPACITY命令的8字节响应表示了LBA的数量和Block的字节长度。为了获得这些信息，我们通过调用CSDread(…)函数从SD卡读取Card Specific Data（CSD）。CSDread函数向SD卡发送SPI命令CSD_READ, 并且将反馈的数据存入全局变量gblCSDReg。卡容量可以通过CSD寄存器的C_SIZE，C_SIZE_MULT和READ_BL_LEN计算获得。

Memory容量＝BLOCKNR*BLOCK_LEN,

BLOCKNR=(C_SIZE+1)*MULT，MULT=2^（C_SIZE_MULT+2）。

Block length（BLOCK_LEN）通过下式计算：

<!--[if !supportLists]-->●     <!--[endif]-->READ_BL_LEN=WRTIE_BL_LEN

<!--[if !supportLists]-->●     <!--[endif]-->BLOCK_LEN＝2^READ_BL_LEN

<?xml:namespace prefix = o />

(frm 注：这篇AN的基本章节就学习到这里了。通过这个AN我们了解了单片机实现USB Mass Storage设备时用到的基本概念和软件的基本流程。后面要通过分析和移植Cypress的例程，真正实现一个类似DFU的USB Mass Storage的设备。)

大家要更加系统的学习USB Mass Storage的知识，可以参考以下的经典书目：

USB Complete: Everything You need to Develop Custom USB Peripherals By Jan Axelson

USB Mass Storage：Designing and Programming Devices and Embedded Hosts By Jan Axelson