#include <stdio.h>
#include "CH375INC.H"
#include <reg51.h>    /* 以下定义适用于MCS-51单片机,其它单片机参照修改 */
#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数据端口的I/O地址 */
#define        CH375_INT_WIRE        INT0              /* P3.2, 连接CH375的INT#引脚,用于查询中
断状态 */
UINT8X          DISK_BUFFER[512*32] _at_ 0x0000;    /* 外部RAM数据缓冲区的起始地址 */

UINT32    DiskStart;        /* 逻辑盘的起始绝对扇区号LBA */
UINT8      SecPerClus;      /* 逻辑盘的每簇扇区数 */
UINT8      RsvdSecCnt;      /* 逻辑盘的保留扇区数 */
UINT16    FATSz16;            /* FAT16逻辑盘的FAT表占用的扇区数 */

/* ********** 硬件USB接口层,无论如何这层省不掉,单片机总要与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的命令端口写入命令 */
    CH375_CMD_PORT=cmd;
    for ( cmd = 2; cmd != 0; cmd -- );    /* 发出命令码前后应该各延时2uS */
}
void CH375_WR_DAT_PORT( UINT8 dat ) {    /* 向CH375的数据端口写入数据 */
    CH375_DAT_PORT=dat;                    /* 因为MCS51单片机较慢所以实际上无需延时 */
}
UINT8 CH375_RD_DAT_PORT( void ) {        /* 从CH375的数据端口读出数据 */
    return( CH375_DAT_PORT );            /* 因为MCS51单片机较慢所以实际上无需延时 */
}
UINT8 mWaitInterrupt( void ) {    /* 等待CH375中断并获取状态,返回操作状态 */
    while( CH375_INT_WIRE );    /* 查询等待CH375操作完成中断(INT#低电平) */
    CH375_WR_CMD_PORT( CMD_GET_STATUS );    /* 产生操作完成中断,获取中断状态 */
    return( CH375_RD_DAT_PORT( ) );
}

/* ********** BulkOnly传输协议层,被CH375内置了,无需编写单片机程序 */

/* ********** RBC/SCSI命令层,虽然被CH375内置了,但是要写程序发出命令及收发数据    
*/

UINT8    mInitDisk( void ) {    /* 初始化磁盘 */
    UINT8 Status;
    CH375_WR_CMD_PORT( CMD_GET_STATUS );    /* 产生操作完成中断, 获取中断状态 */
    Status = CH375_RD_DAT_PORT( );
    if ( Status == USB_INT_DISCONNECT ) return( Status );    /* USB设备断开 */
    CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_INIT );    /* 初始化USB存储器 */
    Status = mWaitInterrupt( );    /* 等待中断并获取状态 */
    if ( Status != USB_INT_SUCCESS ) return( Status );    /* 出现错误 */
    CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_SIZE );    /* 获取USB存储器的容量 */
    Status = mWaitInterrupt( );    /* 等待中断并获取状态 */
    if ( Status != USB_INT_SUCCESS ) {    /* 出错重试 */
/* 对于CH375A芯片,建议在此执行一次CMD_DISK_R_SENSE命令 */
        mDelaymS( 250 );
        CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_SIZE );    /* 获取USB存储器的容量 */
        Status = mWaitInterrupt( );    /* 等待中断并获取状态 */
    }
    if ( Status != USB_INT_SUCCESS ) return( Status );    /* 出现错误 */
    return( 0 );    /* U盘已经成功初始化 */
}

UINT8    mReadSector( UINT32 iLbaStart, UINT8 iSectorCount, UINT8X *oDataBuffer )
{
    UINT16    mBlockCount;
    UINT8    c;
    CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_READ );    /* 从USB存储器读数据块 */
    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 );    /* 扇区数 */
    for ( mBlockCount = iSectorCount * 8; mBlockCount != 0; mBlockCount -- ) {
        c = mWaitInterrupt( );    /* 等待中断并获取状态 */
        if ( c == USB_INT_DISK_READ ) {    /* 等待中断并获取状态,请求数据读出 */
            CH375_WR_CMD_PORT( CMD_RD_USB_DATA );    /* 从CH375缓冲区读取数据块 */
            c = CH375_RD_DAT_PORT( );    /* 后续数据的长度 */
            while ( c -- ) *oDataBuffer++ = CH375_RD_DAT_PORT( );
            CH375_WR_CMD_PORT( CMD_DISK_RD_GO );    /* 继续执行USB存储器的读操作 */
        }
        else break;    /* 返回错误状态 */
    }
    if ( mBlockCount == 0 ) {
        c = mWaitInterrupt( );    /* 等待中断并获取状态 */
        if ( c== USB_INT_SUCCESS ) return( 0 );    /* 操作成功 */
    }
    return( c );    /* 操作失败 */
}

/* ********** FAT文件系统层,这层程序量实际较大,不过,该程序仅演示极简单的功能,所
以精简 */

UINT16    mGetPointWord( UINT8X *iAddr ) {    /* 获取字数据,因为MCS51是大端格式 */
    return( iAddr[0] | (UINT16)iAddr[1] << 8 );
}

UINT8    mIdenDisk( void ) {        /* 识别分析当前逻辑盘 */
    UINT8    Status;
    DiskStart = 0;    /* 以下是非常简单的FAT文件系统的分析,正式应用绝对不应该如此简
单 */
    Status = mReadSector( 0, 1, DISK_BUFFER );    /* 读取逻辑盘引导信息 */
    if ( Status != 0 ) return( Status );
    if ( DISK_BUFFER[0] != 0xEB && DISK_BUFFER[0] != 0xE9 ) {    /* 不是逻辑引导扇
区 */
        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];    /* 每簇扇区数 */
    RsvdSecCnt = DISK_BUFFER[0x0E];    /* 逻辑盘的保留扇区数 */
    FATSz16 = mGetPointWord( &DISK_BUFFER[0x16] );    /* FAT表占用扇区数 */
    return( 0 );    /* 成功 */
}

UINT16    mLinkCluster( UINT16 iCluster ) {    /* 获得指定簇号的链接簇 */
/* 输入: iCluster 当前簇号, 返回: 原链接簇号, 如果为0则说明错误 */
    UINT8    Status;
    Status = mReadSector( DiskStart + RsvdSecCnt + iCluster / 256, 1,
DISK_BUFFER );
    if ( Status != 0 ) return( 0 );    /* 错误 */
    return( mGetPointWord( &DISK_BUFFER[ ( iCluster + iCluster ) & 0x01FF ] ) );
}

UINT32    mClusterToLba( UINT16 iCluster ) {    /* 将簇号转换为绝对LBA扇区地址 */
    return( DiskStart + RsvdSecCnt + FATSz16 * 2 + 32 + ( iCluster - 2 ) *
SecPerClus );
}

void    mInitSTDIO( void ) {    /* 仅用于调试用途及显示内容到PC机,与该程序功能完全无
关 */
    SCON = 0x50; PCON = 0x80; TMOD = 0x20; TH1 = 0xf3; TR1=1; TI=1;    /* 24MHz,
9600bps */
}
void    mStopIfError( UINT8 iErrCode ) {    /* 如果错误则停止运行并显示错误状态 */
    if ( iErrCode == 0 ) return;
    printf( "Error status, %02X\n", (UINT16)iErrCode );
}

main( ) {
    UINT8    Status;
    UINT8X    *CurrentDir;
    UINT16    Cluster;
    mDelaymS( 200 );    /* 延时200毫秒 */
    mInitSTDIO( );
    CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_USB_MODE );    /* 初始化CH375,设置USB工作模式 */
    CH375_WR_DAT_PORT( 6 );    /* 模式代码,自动检测USB设备连接 */
    while ( 1 ) {
        printf( "Insert USB disk\n" );
        while ( mWaitInterrupt( ) != USB_INT_CONNECT );    /* 等待U盘连接 */
        mDelaymS( 250 );    /* 延时等待U盘进入正常工作状态 */
        Status = mInitDisk( );    /* 初始化U盘,实际是识别U盘的类型,必须进行此步骤 */
        mStopIfError( Status );
        Status = mIdenDisk( );    /* 识别分析U盘文件系统,必要操作 */
        mStopIfError( Status );
        Status = mReadSector( DiskStart + RsvdSecCnt + FATSz16 * 2, 32,
DISK_BUFFER );
        mStopIfError( Status );    /* 读取FAT16逻辑盘的根目录,通常根目录占用32个扇区
*/
        for ( CurrentDir = DISK_BUFFER; CurrentDir[0] != 0; CurrentDir += 32 ) {
            if ( ( CurrentDir[0x0B] & 0x08 ) == 0 && CurrentDir[0] != 0xE5 ) {
                CurrentDir[0x0B] = 0;    /* 为了便于显示,设置文件名或者目录名的结束标志 */
                printf( "Name: %s\n", CurrentDir );    /* 通过串口输出显示 */
            }
        }    /* 以上显示根目录下的所有文件名,以下打开第一个文件,如果是C文件的话 */
        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 ) {    /* 文件簇未结束 */
                if ( Cluster == 0 ) mStopIfError( 0x8F );    /* 对于首簇,可能是0长度文件
*/
                Status = mReadSector( mClusterToLba( Cluster ), SecPerClus,
DISK_BUFFER );
                mStopIfError( Status );    /* 读取首簇到缓冲区 */
                DISK_BUFFER[30] = 0; printf( "Data: %s\n", DISK_BUFFER );    /* 显示首行
*/
                Cluster = mLinkCluster( Cluster );    /* 获取链接簇,返回0说明错误 */
            }
        }
        while ( mWaitInterrupt( ) != USB_INT_DISCONNECT );    /* 等待U盘拔出 */
        mDelaymS( 250 );
    }
}

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