基于STM32芯片的U盘SD卡文件传输技术研究

Output，Slave Input）为 主 设 备 输 出/从 设 备 输 入 引 脚 ；
史，在诸多应用领域得到了广泛的认可。
MISO（Master Input，Slave Output）主 设 备 输 入/从 设 备
摘
430074）
要：基于 STM32F107VCT6 微控制器，在μC/OS⁃Ⅲ系统下针对 U 盘与 SD 卡之间的文件传输进行研究。控制器分别
通过 SPI 串行总线和 OTG 接口与 SD 卡和 U 盘实现数据传输，控制系统通过 FATFS 文件系统将 U 盘的文件数据存入控制器的
缓存之中，再将数据写入 SD 卡，实现了 U 盘与 SD 卡之间的数据传输。实验表明：该文件传输原理简单、功能稳定，可广泛应
图 1 中 SS（Slave Select）为 片 选 信 号 线 ；SCK（Serial
Clock）为时钟信号线，由主通信设备产生；MOSI（Master
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2014 年第 37 卷
现代电子技术
2014 年 9 月 15 日
第 37 卷第 18 期
Sep. 2014
Vol. 37 No. 18
现代电子技术
Modern Electronics Technique
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基于 STM32 芯片的 U 盘/SD 卡文件传输技术研究
刘智勇，陈鹏飞，宿
磊，廖广兰
（华中科技大学 数字制造装备与技术国家重点实验室，湖北 武汉
SPI 模式。SPI 为串行外围设备接口，是一种高速全双工
的通信总线，广泛应用在 ADC、LCD 等设备与 MCU 间通
信的场合，其通信模式如图 1 所示。
tronics，ST）推 出 的 一 款 STM32 互 联 型 微 控 制 器。 该 控
制 器 集 成 了 各 种 高 性 能 工 业 标 准 接 口 ，且 STM32 不 同
LIU Zhi⁃yong，CHEN Peng⁃fei，SU Lei，LIAO Guang⁃lan
（State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430074，China）
外围存储设备的通信进行了研究，详细分析了它们之间
文件传输过程。
1
1.1
硬件设计
STM32F107VCT6
STM32F107VCT6 是意法半导体公司（ST Microelec⁃
1.2
SD 卡接口电路设计
SD 卡 支 持 两 种 接 口 访 问 模 式 ，即 SDIO 模 式 和 SPI
（Serial Peripheral Interface）模 式 。 本 次 实 验 采 用 的 是
随着科技的发展，微控制器成本越来越低，性能越
来越强大，这使得其应用越来越广泛，遍及各个领域之
中。由于控制器本身的存储空间是非常有限的，因此通
口、5 个 USART 接口和 3 个 SPI 端口和高质量数字音频
接 口 IIS，另 外 STM32F107 拥 有 全 速 USB（OTG）接 口 ，
2 路 CAN2.0B 接 口 ，以 及 以 太 网 10/100MAC 模 块 ，可 以
USB OTG interface. The control system saves the file data of U disk into the cache of controller itself by FATFS file system，
and then writes the data into the SD card to realize the data transmission between USB and SD card. The file communication
用于日常生活和工农业的小型嵌入式设备当中。
关键词：STM32；μC/OS⁃Ⅲ；U 盘；SD 卡；文件传输
中图分类号：TP274.2
文章编号：1004⁃373X（2014）18⁃0107⁃03
文献标识码：A
Study on file transmission between U disk and SD card based on STM32 chip
常自身不承担存储大量数据的任务，而由控制器的外设
满足工业、医疗、自动化和家电市场等多种需求 [1]。采用
比如 SD 卡、U 盘等存储设备承担。本文以 ARM 微控制
32 位 ARM Cortex⁃M3 内核，最高运行频率可达 72 MHz。
器 STM32F107VCT6 作 为 系 统 的 核 心 ，针 对 SD 卡 、U 盘
mode is simple and stable，and can be widely applied to small embedded devices used in daily life，agriculture and industry.
Keywords：STM32；μC/OS⁃Ⅲ；U disk；SD card；file transmission
型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性，可以轻松
适 应 更 多 的 应 用 。 它 包 括 10 个 定 时 器 、2 个 12 位 A/D
（模/数转换器）、2 个 12 位 D/A（数/模转换器）、2 个 I2C 接
收稿日期：2014⁃03⁃18
基金项目：国家自然科学基金（51175211）
图1
SPI 通信式图
Abstract：The file transmission between U disk and SD card in the μC/OS ⁃ Ⅲ system based on STM32F107VCT6 chip is
studied in this paper. The controller achieves data transmission by SD card and U disk respectively through SPI serial bus and