Главная
Интернет
Создаем простейшее usb-устройство для общения со своей программой. Облачное хранилище данных – виртуальная флешка для любого устройства Создание виртуальной флешки на windows 10

Создаем простейшее usb-устройство для общения со своей программой. Облачное хранилище данных – виртуальная флешка для любого устройства Создание виртуальной флешки на windows 10

11.06.2016 11152

С уществует небольшая группа программ, которые для своей работы, чаще всего для сохранения данных, требуют обязательного подключения к компьютеру внешнего носителя. Это могут быть бухгалтерские или какие-нибудь иные специальные приложения. Подобная необходимость также может возникнуть при работе с системами виртуализации, к которым нужно подключить физические флешки. Но что, если флешки под рукой не оказалось, а выполнить работу в программе всё же надо?


В такой ситуации выручит небольшая бесплатная программка под названием . Предназначается она в основном для монтирования уже готовых образов дисков, но также может использоваться для создания RAM -дисков, то есть таких, которые существуют только в оперативной памяти компьютера. При этом пользователь может задать тип виртуального устройства, присвоить ему букву, а также установить нужные атрибуты.

В использовании программа очень проста и удобна, разве что без поддержки русского языка. Чтобы добавить носитель, жмём кнопку «Mount new» и в открывшемся окошке настраиваем параметры монтирования.

Опция «Source» позволяет выбрать источник образа. Им может быть прикрученный (Image file) или загруженный в ОЗУ (Image file in RAM) файл образа, а также пустой диск из оперативной памяти (Empty RAM drive) . Если вам нужна виртуальная флешка, указываем путь к ISO или иного поддерживаемого формата образу.

Настройки «Volume options» можно оставить по умолчанию, да и для виртуализации флешки они не имеют значения, понадобиться они могут разве что при загрузке образа в память и создании диска из памяти. Куда больший интерес представляют настройки «Mount options» .

Опция «Drive letter» задаёт букву диска.

«Drive type» - тип образа.

Таких типов четыре:

  • Auto (программа сама выбирает тип)
  • Floppy (флоппи-диск)
  • CD/DVD (оптический диск)
  • HDD (флешка или съёмный жёсткий диск) .

В нижней части окошка также будут два чекбокса «Read-only drive» и «Mount as removable media» . Если вы собираетесь производить на виртуальный диск запись, первую галочку нужно снять. Вторая же напротив, должна быть установлена дабы система не распознала подвох и определила смонтированный образ как флешку. Установив такие настройки, жмём «ОК» . Вот и всё, теперь вы можете работать с образом как с обычным съёмным носителем.

Опции, которые вам могут понадобиться при работе с виртуальной флешкой находятся в меню «Drive actions» .

Доступны команды:

  • Open (открыть)
  • Dismount (размонтировать)
  • Save to image file (сохранить как новый образ в нужном формате)
  • Extend size (расширить)
  • Format (отформатировать)

К дополнительным опциям относится Set media read-only (запрет записи) и Set media writable (разрешение записи) .

Начнем с минимума:
include 18f2455 -- библиотека для используемого МК
--
enable_digital_io () -- переключение всех входов на цифровой режим
--
alias Button is pin_B7 -- раз уж у нас подключена кнопка, объявим ее
pin_B7_direction = input -- кнопка у нас работает на вход
--
-- одна строчка - и у нас есть все необходимое для работы с USB CDC
include usb_serial -- бибилотека для работы с usb
--
usb_serial_init () -- --инициализируем USB CDC
forever loop -- основной цикл, выполняется постоянно
usb_serial_flush () -- обновление usb. Данная процедура выполняет все необходимые
-- действия для поддержания соединения с ПК
end loop

Скомпилировав данный код, записав полученный HEX файл в МК при помощи бутлоадера и запустив устройство можно будет наблюдать как в системе опрделится новое устройство: Виртуальный сom-порт.

Теперь, когда устройство уже работает, научим его общаться.

Для чтения принятого байта существует функция usb_serial_read(byte) :boolean. При наличии полученного байта она заносит его в указанную переменную и возвращает true , иначе возвращает false .

Для отправки байта существует процедура usb_serial_data . Она замаскирована под переменную, потому для отправки байта достаточно присвоить ей значение отправляемого байта.

Объявим переменную размером в байт до основного цикла, в основном цикле будем проверять наличие полученных байт, и при их наличии отправлять их обратно.

include 18f2455
--
enable_digital_io ()
--
alias Button is pin_B7
pin_B7_direction = input
--
--
include usb_serial
--
usb_serial_init ()
var byte ch -- объявляем переменную
forever loop -- основной цикл
usb_serial_flush ()
if (usb_serial_read (ch )) then -- если байт получен, он будет записан в ch
 usb_serial_data = ch -- отправляем полученный байт обратно
end if
end loop

Компилируем, зажимаем кнопку, передергиваем питание, запуская бутлоадер, меняем прошивку, запускаем.
Устройство снова определилось в системе, теперь нам нужен софт, дабы протестировать работу устройства.

Пока у нас нет своего, используем готовый терминал: я использовал программу RealTerm.
Открываем порт с нужным номером и отправляем данные.


И нам в ответ приходит то, что мы отправили. Значит, все работает как надо.

Софт

Итак, наш микроконтроллер умеет принимать байты и тут же отправлять их обратно. Теперь напишем свой софт для общения с ним (я буду использовать Delphi).

Создаем новый проект, раскидываем по форме необходимые компоненты:
SpinEdit1 - для указания номера порта
Button1 - для установки соединения
Button2 - для разрыва соединения
SpinEdit2 - для ввода байта в десятичном виде
Button3 - для отправки байта
Memo1 - для вывода принятой информации.

Как уже было сказано выше, с com-портом нужно работать так же, как и с обычным текстовым файлом: используя функции CreateFile, WriteFile и ReadFile.

Дабы не вдаваться в подробности, возьмем готовую библиотеку для работы с com-портом: ComPort.

Вешаем на каждую кнопку необходимую задачу и получаем конечный код:

unit Unit1;

interface

Uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics , Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls, Spin,ComPort;

Type
TForm1 = class (TForm)
SpinEdit1: TSpinEdit;
Button1: TButton;
Button2: TButton;
SpinEdit2: TSpinEdit;
Button3: TButton;
Memo1: TMemo;
procedure OnRead(Sender: TObject; ReadBytes: array of Byte );
procedure Button1Click(Sender: TObject);
procedure Button2Click(Sender: TObject);
procedure FormDestroy(Sender: TObject);
procedure Button3Click(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
Port: TComPort;
public
{ Public declarations }
end;

var
Form1: TForm1;
num: integer;
implementation

Procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
Port:= TComPort.Create(SpinEdit1.Value, br115200); //создаем соединение
Port.OnRead:= OnRead; //создаем поток чтения принятых данных
Button2.Enabled:= true ; //активируем кнопку закрытия соединения
end;

Procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin
Port.Free; //закрываем соединение
Button2.Enabled:= false ; //отключаем кнопку
end;

Procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject);
begin
if Button2.Enabled then Port.Write();
end;

Procedure TForm1.FormDestroy(Sender: TObject);
begin
if Button2.Enabled then
Port.Free;
end;

Procedure TForm1.OnRead(Sender: TObject; ReadBytes: array of Byte );
var
i:integer;
begin
for i:= Low(ReadBytes) to High(ReadBytes) do //проходим по массиву принятых байт
begin
Memo1.Text:= Memo1.Text + "." +InttoHex(ReadBytes[i],2); //добавляем его HEX значение в окно
inc(num); //считаем колв-о принятых байт
end;
if num > 10 then begin
Memo1.Lines.Add("" ); //переносим строку
num:= 0;
end;
end;

Запускаем, устанавливаем соединение, отправляем байты:

Вот и готов наш самый простой терминал для работы с самым простым usb-устройством.

Как видно, чтение и запись происходит динамическими массивами байт.

Обрабатывая получаемую информацию можно составить необходимый протокол обмена, подходящий для текущей задачи.

include 18f2455
--
enable_digital_io ()
--
alias Button is pin_B7
pin_B7_direction = input
--
--
include usb_serial
--
usb_serial_init ()
var byte ch
var byte i -- объявляем вторую переменную
forever loop -- основной цикл
usb_serial_flush ()
if (usb_serial_read (ch )) then -- если байт получен выполняем необходимые действия
case ch of -- перебираем номер байта
 0 : usb_serial_data = 0xff
1 : usb_serial_data = Button -- отправка состояния кнопки
OTHERWISE block -- если получено что-то иное
 for 16 using i loop -- отправляем 10 байт с данными
usb_serial_data = ch +i -- от ch до ch+15
end loop
 end block
 end case
end if
end loop

Дополнительные возможности

Если на этом остановиться, получится обычная статья с подробным описанием примера использования библиотеки, коих на просторах сети достаточно. Потому добавлю немного более углубленной информации.

Упрощение отправки данных

Отправлять информацию по одному байту - не всегда удобно. Очень часто может пригодиться библиотека print . Она содержит процедуры по отправке данных всевозможной длины всевозможными форматами: byte,hex,dec,bin,boolean что может упростить вывод данных в программе.
>include print
...
var dword data
print_dword_hex (usb_serial_data , data )

Название всех команд можно посмотреть в файле библиотеки.

Ожидание подключения к ПК

Если перед стартом основного цикла микроконтроллера необходимо предварительно установить соединение с ПК, то можно дописать перед ним строчки
while (usb_cdc_line_status () == 0x00 ) loop
end loop

Привязываем к устройству номер порта

Если оставить все как есть, система при каждом новом подключении будет выделять первый свободный номер порта. А это значит что за ним придется всегда следить.
Для того, что бы этого не происходило, необходимо устройству присвоить уникальное значение серийного номера до подключения библиотеки usb:
Номер может быть любой длины и содержать различные символы.
const byte USB_STRING3 =
{
24 , -- длина массива
 0x03 , -- bDescriptorType
"0" , 0x00 ,
"1" , 0x00 ,
"2" , 0x00 ,
"3" , 0x00 ,
"4" , 0x00 ,
"5" , 0x00 ,
"6" , 0x00 ,
"7" , 0x00 ,
"8" , 0x00 ,
"9" , 0x00 ,
"X" , 0x00
}

Меняем имя устройства на свое

Поменять имя устройства, видимое в системе до установки драйверов можно объявив массив с именем, как и серийный номер, это необходимо сделать до подключения библиотеки USB.
const byte USB_STRING2 =
{
28 , --
0x03 , -- bDescriptorType
"D" , 0x00 ,
"e" , 0x00 ,
"m" , 0x00 ,
"o" , 0x00 ,
" " , 0x00 ,
"B" , 0x00 ,
"o" , 0x00 ,
"a" , 0x00 ,
"r" , 0x00 ,
"d" , 0x00 ,
" " , 0x00 ,
"=" , 0x00 ,
")" , 0x00
}

Но увы, после установки драйверов устройство поменяет имя на указанное в.inf файле, потому поменяем имя и там


DESCRIPTION=«Demo CDC»

Организуем автоподключение устройства

Увы, никаких прямых путей выполнить данную задачу нет, потому придется исхитриться.

Прежде всего необходимо присвоить своему устройству уникальное значение производителя и продукта, дабы легко определять его среди сотен других стандартных CDC-прошивок.
VID и PID выдаются за денюжку, потому пойдем по пуути китайцев: втихую возьмем себе заведомо свободные значения.

Прошивка:
В прошивке необходимо объявить две переменные до подключения библиотеки USB

const word USB_SERIAL_PRODUCT_ID = 0xFF10
const word USB_SERIAL_VENDOR_ID = 0xFF10

Вместо FF10 можно вставить любые два слова (2 байта). Конечный результат содержится в прилагаемом архиве.

Драйвера:
Так как драйвера не предназначены для нашей комбинации VID и PID, допишем наши значения в.inf файл вручную:


%DESCRIPTION%=DriverInstall, USB\VID_FF10&PID_FF10


%DESCRIPTION%=DriverInstall, USB\VID_FF10&PID_FF10

Софт:
Для отлова событий подключения\отключения устройства подключим библиотеку ComponentUSB. Не считаю нужным пояснять каждую строчку: все изменения можно увидеть в прилагаемом проекте.

Результат

На скриншоте сложно разглядеть, но кнопка отправки активна только в момент наличия подключенного устройства, при этом каждые 50мс программа подает запрос на получение состояния кнопки (что, впрочем, неправильно, потому как нажатие кнопки должно обрабатываться на МК).

Как видно, организовать обмен данными между МК и ПК через USB - не самое сложное занятие. Полученное соединение можно использовать не только для конечынх целей: оно так же подходит для отладки программы. Ведь отправить на компьютер результаты расчетов, текущие состояния регистров и переменных куда нагляднее, чем моргать парой светодиодов азбукой морзе.

И напоследок: советую заглянуть в исходный код лампы настроения. Там можно найти довольно-таки хороший вариант обработки принимаемых данных для организации удобного протокола обмена.

  1. ? Привет всем! Установил на виртуальную машину новейшую операционную систему и хочу, чтобы VirtualBox видела мою флешку и внешний жёсткий диск USB, каким образом это можно осуществить?
  2. Здравствуйте remontcompa.ru, помогите решить проблему, операционная система установленная на виртуальную машину VirtualBox не видит флешку с файлами подключенную к компьютеру, также не виден мой переносной винчестер USB. В настройках виртуальной машины выбрал Устройства->Устройства USB, далее выбираю свою флешку и отмечаю её галочкой, но флешка всё равно не появляется в окне Компьютер и Управлении дисками.

Привет друзья. Ситуаций, когда Вам нужно будет подключить флешку с вашими файлами или внешний жёсткий диск USB к операционной системе установленной на виртуальную машину может возникнуть довольно много. Например Вы хотите установить в виртуальную машину программу, а установщик этой программы у Вас на флешке или наоборот, какие-то файлы Вам нужно с виртуальной машины перебросить в основную операционную систему, а создавать общую папку Вам влом, да и не очень это удобно и быстро, а может Вы вовсе хотите подключить к виртуальной машине принтер! Уверяю Вас, сделать всё это очень просто.

Примечание: На нашем сайте есть статьи о VirtualBox и они могут быть Вам интересны

В этой статье мы настроим VirtualBox так, что в ней можно будет работать с нашим внешним диском USB и флешкой.

В первую очередь подключаем флешку к компьютеру и запускаем VirtualBox, затем в главном окне виртуальной машины выделяем левой мышью нужную вам машину (если у вас их несколько) и жмём на кнопку Настроить .

Отмечаем пункты Включить контроллер USB

Включить контроллер USB 2.0 (EHCI)

В окне Фильтры устройств USB , добавляем новый USB фильтр, жмём на + и выбираем нашу флешку (в моём случае Kingston DataTraveler 3.0 отмечаем её левой мышью.

Вот и всё, два новых USB фильтра в виде нашей флешки и внешнего жёсткого диска добавлены в виртуальную машину, жмём ОК

Загружаем операционную систему установленную на VirtualBox, например Windows 10, затем в главном окне Устройства ->Устройства USB выбираю свою флешку Kingston DataTraveler 3.0 и отмечаю её галочкой, точно также отмечаю галочкой свой переносной жёсткий диск USB Western Digital My Passport.

Щёлкните для увеличения изображения левой мышью

Теперь оба устройства: флешка и переносной винчестер доступны в окне Компьютер операционной системы Windows 10 и в Управлении дисками.

Если Вам нужно чтобы флешка появилась в основной операционной системе, тогда в главном окне Устройства ->Устройства USB , выбирайте свою флешку Kingston DataTraveler 3.0 и снимите с неё галочку

Привет друзья! Огромное число пользователей персонального компьютера используют . Дело в том, что это очень удобно, вы можете установить на виртуальную машину любую операционную систему (гостевую) и пользоваться ей как настоящей, инсталлируйте на неё все ваши любимые программы и пользуйтесь ей как обычной системой, если вы заразите её вирусами или по каким-либо причинам она у вас перестанет загружаться, то вы очень просто восстановите её из бэкапа или установите заново, всё это произойдёт без ущерба вашей основной операционной системе (хостовой), установленной на ваш компьютер.

В процессе работы с виртуальной машиной у вас может появиться (и не раз) потребность загрузить её с загрузочной флешки, например, чтобы проверить, является флешка загрузочной или нет. Общепринятый ручной способ создания файла USB.vmdk, связующего флешку и виртуальную машину, не является самым простым, поэтому я предлагаю вам воспользоваться очень простой программой Virtual Machine USB Boot 1.5, уверен, что после прочтения статьи вы удивитесь, как просто она работает. Но в работе программы, особенно с последней операционной системой Windows 10 есть нюансы, так что читайте статью внимательнее.

Итак, идём на официальный сайт утилиты и скачиваем нужный вам установщик.

http://reboot.pro/files/download/339-virtual-machine-usb-boot/

Можете скачать портабельную версию программы, а можете скачать установщик.

Я скачаю портабельную версию, её можно запустить прямо с флешки (на всякий случай выкладываю её на своём облачном хранилище).

После скачивания запускаем программу Virtual Machine USB Boot 1.5.

В главном окне программы жмём Add (Добавить).

В пункте VM name жмём на стрелочку

и выбираем в выпадающем списке название виртуальной машины, которую мы хотим загрузить с флешки. На моём ноутбуке две виртуальные машины: Windows 10 и Windows 7,

Я хочу загрузить с флешки Windows 10 , поэтому выбираю в списке её.

В пункте Drive to add and boot выбираю загрузочную флешку.

ОК .

Важно : теперь, если у вас запущена VirtualBox, её надо закрыть, так как виртуальную машину будет запускать программа Virtual Machine USB Boot 1.5.

Жмём START .

Запускается виртуальная машина и выходит ошибка: FATAL: No bootable medium found! System halted .

Друзья, дело в том, что программа Virtual Machine USB Boot 1.5 немного некорректно работает с последней версией виртуальной машины VirtualBox - 5.0.14 . и не создаёт автоматически IDE-контроллер для файла vmdk.

Примечание : Для загрузки VirtualBox с USB-флешки программа Virtual Machine USB Boot 1.5 специально создаёт vmdk-файл, именно этот файл соединяет виртуальную машину с USB-флешкой. Данный файл vmdk создаётся в личной папке программы: C:\Users\Имя пользователя\VirtualBox VMs\Windows 10 (название виртуальной машины).

Чтобы не было ошибки «FATAL: No bootable medium found! System halted» при загрузке виртуальной машины с флешки, нам самим нужно создать IDE-контроллер для файла vmdk.

Жмём на кнопку Носители .

Жмём на кнопку в форме ромбика и выбираем Добавить IDE-контроллер .

Контроллер IDE добавлен.

Запускаем программу Virtual Machine USB Boot 1.5 заново

Жмём START .

И виртуальная машина загружается с флешки.

Если вы используете немного устаревшую версию виртуальной машины VirtualBox 4.3.34 , то с ней подобных проблем не будет. Программа Virtual Machine USB Boot 1.5 автоматически создаст IDE-контроллер для файла vmdk.

Иногда бывают такие ситуации, когда приходится работать с утилитами (бухгалтерскими, социальными, которые требуют обязательного наличия в компьютере внешнего носителя). Или же просто необходимо установить новую версию операционной системы . Но, что делать, если нет ни флешки, ни каких-либо свободных CD. Выход есть! Нужна специальная программа, которая будет работать как виртуальная флешка.

OSFmount- спасательный круг для тех, у кого нет под рукой съёмных носителей

OSFmount- это маленькая программка, которая поможет создать накопитель. Это приложение может создать как готовый образ (image) накопителя, так и RAM, который существует только в ОЗУ . Флоппи-винчестер, искусственный оптический диск, и,главное, виртуальная флешка - программа может монтировать все эти образы . Windows 10, Windows 8, Windows 7 виртуальная флешка создастся на любой операционной системе Windows, причём как в 64-битной среде, так и в 32-битной. В mount даже можно определять для искусственного диска определённую букву и устанавливать нужные атрибуты. При этом размер утилиты не дотягивает даже до 2 мегабайт, её размер всего 1,95 Мбайт. Из минусов только то, что программа не поддерживает русский язык.

Инструкция по использованию OSFmount

В использовании она лёгкая и для создания флешки не потребуется много времени и усилий. Итак, как создать виртуальную флешку на компьютере с помощью OSFmount:


Также в работе могут понадобятся некоторые опции, которые открываются после нажатия на «Drive Actions». В этой опции есть следующие:

  • Dismount - для размонтирования;
  • Format- с помощью этой опции можно совершать форматирование ;
  • Savetoimagefile - для сохранения в требуемом формате;
  • Open - для открытия;
  • Set media read-only - запрещает запись;
  • Extendsize - служит для расширения;
  • Set media writable -разрешает запись.

Вот так очень легко можно сделать virtual usb flash на компьютере. Образы для virtual flash можно выбирать любые. Но в случае с загрузочным image накопитель придётся отформатировать и открываться она будет только в этом приложении.

Альтернативной версией этого приложения является Virtual Flash Drive, которая также очень проста и удобна при создании искусственного хранилища информации. Их отличие в том, что в OSTmount больше дополнительных опций и помимо usb flash, можно делать другие искусственные накопители.

Заключение

Теперь становится понятно, даже если под рукой нет никаких внешних носителей, а они очень нужны, то можно в несколько кликов сделать их искусственно созданный аналог.

Разделы