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解决STM32H743单片机USB_HOST+FATF操作usb文件

news 来源：原创 2025/4/30 11:34:05

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花了两天的时间整理了一下在使用STM32H743单片机开发usb相关功能时遇到的问题及解决方案，具体为以下2种情况：

1.USB插上单片机后，单片机卡死，导致长时间没有喂狗程序重启；

2.USB正常插拔后，使用FATFS挂载驱动，只要调用f_mount挂载接口就堵塞，线程无法调度，导致长时间没有喂狗程序重启；

具体方案：

STM32H743单片机通过STM32cubeMX加载FreeRTOS系统、USB_HOST和FATFS模块直接生成代码方式，在多线程下实现看门狗、USB检测、USB文件读写操作、其他功能。

STM32cubeMX配置

FREEETOS配置3个线程，SysInitTask线程用于USB_HOST相关初始化及喂狗，FileControlTask线程用于USB挂载及文件操作，CtrlTask用于其他控制功能。注意栈内存大小。

USB_OTG_FS配置Host_Only模式，全速模式。

USB_HOST配置由于只配置了USB_OTG_FS，因此此处只有Class for FS IP，这里选择MSC，表示只检测U盘，属性配置中USBH_MAX_DATA_BUFFER=512Byte表示磁盘分区大小，USBH_PROCESS_STACK_SIZE=512words，需要注意USBH_PROCESS_STACK_SIZE默认是128words，USB对应的栈内存大小不够，会导致程序运行中USB插上单片机后栈溢出，程序死机。相对应的，在FREEETOS配置SysInitTask线程时，其栈内存大小设置为1024words，否则也会导致栈内存溢出。

FATFS配置勾选USB Disk以及User-defined，对应的VOLUMES自动置2，相对应的，在FREEETOS配置FileControlTask线程时，其栈内存大小设置为512words，否则会导致栈内存溢出。FATFS生成的代码中需要使用到互斥锁，即USB_MUTEX置为Enabled。网上很多资料都是将f_mount挂载接口直接放在USBH_UserProcess回调中，一开始我也是这么处理，尝试了增加USB线程的栈内存大小没有起到用处，之后使用异步操作，在USBH_UserProcess回调中新建全局变量，触发对应状态后，在FileControlTask线程中进行单独处理。

STM32cubeMX自动生成的代码

USBH_UserProcess回调函数

static void USBH_UserProcess  (USBH_HandleTypeDef *phost, uint8_t id)
{/* USER CODE BEGIN CALL_BACK_1 */switch (id) {case HOST_USER_SELECT_CONFIGURATION:printf("%s:%d\r\n", __func__, __LINE__);break;case HOST_USER_DISCONNECTION:Appli_state = APPLICATION_DISCONNECT;printf("%s:%d\r\n", __func__, __LINE__);usb_ready = 2;break;case HOST_USER_CLASS_ACTIVE:Appli_state = APPLICATION_READY;printf("%s:%d USBHPath = %s\r\n", __func__, __LINE__, USBHPath);usb_ready = 1;break;case HOST_USER_CONNECTION:Appli_state = APPLICATION_START;printf("%s:%d\r\n", __func__, __LINE__);break;default:break;}/* USER CODE END CALL_BACK_1 */
}

SysInitTask线程用于USB_HOST相关初始化及喂狗

void SysInitTask(void *argument)
{/* init code for USB_HOST */MX_USB_HOST_Init();/* USER CODE BEGIN SysInitTask */printf("%s:%d\r\n", __func__, __LINE__);/* Infinite loop */for (;;) {HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg1);
//		printf("%s:%d--watchDog\r\n", __func__, __LINE__);
//		HAL_UART_Transmit(&huart1, "1", 1, HAL_MAX_DELAY);osDelay(1000);}/* USER CODE END SysInitTask */
}

FileControlTask线程用于USB挂载及文件操作

void FileControlTask(void *argument)
{/* USER CODE BEGIN FileControlTask*/
//	printf("%s:%d\r\n", __func__, __LINE__);FRESULT res;/* Infinite loop */for (;;) {if (usb_ready == 1){printf("%s:%d\r\n", __func__, __LINE__);res = f_mount(&USBHFatFS, "0:", 1); // 挂载if (res != FR_OK) {printf("Mount failed: %d\n", res);}if (f_open(&USBHFile, "0:/LOG/log.txt", FA_OPEN_APPEND|FA_WRITE) == FR_OK){uint8_t bytes_written;f_write(&USBHFile, "\nNew line", 9, &bytes_written);  // 追加内容f_close(&USBHFile);}printf("test:%s\r\n", __func__);usb_ready = 0;}else if (usb_ready == 2){printf("%s:%d\r\n", __func__, __LINE__);f_mount(NULL, "0:", 1);  // 卸载FATFSusb_ready = 0;}osDelay(10);}/* USER CODE END FileControlTask*/
}

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