Raspberry Pi如何模拟USB存储设备？

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USB存储设备（例如USB随身碟和硬盘驱动器）通常用于将外部存储设备连接到任何类型的计算机。Raspberry Pi如何模拟USB存储设备？最简单的应用是通过USB直接访问SD卡，但也可以通过以太网访问文件。我考虑过以下“ USB云棒 ”的布局：

Computer <---USB---> |Raspberry Pi| <---Ethernet---> Cloud, NAS etc.

电脑只能看到普通的USB闪存盘来读取和写入文件。Raspberry Pi将充当可编程的桥梁，映射目录列表和文件访问以请求到云存储。您可以通过USB使用任何计算机（包括黑匣子媒体播放器）访问云存储主机，而无需在计算机上安装任何其他软件。Raspberry Pi USB桥接器还应该能够即时加密/解密文件，因此人们可以将加密的文件存储在云中，并可以在任何设备（如普通USB驱动器）上访问它们。

编辑：具有类似但功能有限的现有产品包括Wireless Media Stick和USB-over-Network。通过使用云驱动器或类似软件安装虚拟存储并使用TrueCrypt或EncFS进行加密，可以访问云中的文件-密码仅存储在Raspberry Pi的SD卡上，但是无需任何操作即可使用任何计算机访问存储。在不受信任的机器上输入密码。

usb  file-server 
— 雅各布
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我认为他想要的是在Pi上具有一个分区或共享文件夹，该分区或共享文件夹可以通过USB安装在其他计算机上。这样的想法是，您可以将raspi插入任何计算机，并且该文件夹/分区的作用类似于闪存驱动器，无需任何其他软件即可写入。
— wmarbut
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Pi仅应充当任何计算机（包括黑匣子）与Amazon云之间的网关。网关还可以动态加密文件。
— 雅各布2012年
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废话- 这将是完美的！
— 亚历克斯·张伯伦
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@AlexChamberlain-不，你不能。USB海量存储设备具有主机操作系统支持的特定协议。您当然可以创建一个驱动程序，使其他东西看起来像某种存储设备，但不是“ USB大容量存储”设备，而是“通过USB连接的自定义存储设备”
— Chris Stratton
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@ppumkin：因为“将驱动器映射”或“插入LAN”需要配置PC（或媒体播放器）。仅插入USB端口就不需要任何管理，也不需要向PC公开任何密码。请注意，我要从云驱动器共享存储，而该驱动器始终需要密码，甚至需要安装客户端软件。
— 雅各布2012年

Answers:

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问题在于，Pi到PC的USB连接没有连接数据引脚，只有电源引脚。所以您不能用它来说USB，因为它没有连接好。

Pi的唯一选择是使用GPIO引脚对USB进行“位撞击”，但这非常慢，并且可能不可靠。我怀疑您实际上只能模拟键盘或鼠标-考虑到像USB之类的比特撞击的严格时序要求，任何更高的带宽可能对于CPU来说都无法应付。

另一种选择是找到一种设备，该设备可让您通过USB将两台计算机连接在一起，从而形成一种网络。但是您也可以只使用以太网连接...

— 恶毒的
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我以前玩过GP32，即使作为客户端插入集线器，它也可以像主机一样工作。如果Raspberry可以像USB端口上的主机一样工作（而不是电源端口），那么那里也应该有类似的技巧。也许USB-to-go可以做到吗？
— 托尔比约恩Ravn的安德森
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?？您被电源适配器使用的微型USB端口弄错了。那2个合适的USB端口呢？使用某些仿真软件，可以将USB插入PC并仿真存储-例如-插入USB时的Android手机。-但是没有理由，因为您将Pi插入网络，通过samba或其他（wifi或lan）共享“ cloud”文件夹，同时也可以同步您想要的云同步。局域网可以处理各种端口上的许多请求
— Piotr Kula
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@ppumkin：为什么我会误认为micro USB端口？数据引脚未连接，因此无法通过它发送数据。下游的“适当” USB端口是“主机”端口，因此如果中间没有某种转换器设备，则无法将它们插入PC。由于USB协议的工作方式，软件仿真还不够。您可能会想到以太网，可以将任意两个设备连接在一起，但是USB不能像这样工作。如果您不相信我，请阅读USB规范，尤其是有关USB主机与外围设备的部分。
— Malvineous
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只是想补充一点，“ Bit-banging” USB不是一个选择。USB与I2C之类的东西相距很远。可能最实用的方法是使用其中内置USB设备端口的AVR微型计算机之一，然后通过Pi上的串行端口与其通信。（例如olimex.com/Products/AVR/Proto/AVR-USB-162）
— greggo
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@Malvineous在12 MHz或仅1.5？对于12 Mhz，时钟周期为[83.33 +/- 0.2 us]，对于1.5 MHz，时钟周期为[666.6 +/- 10 us]。请记住，您需要恢复接收时的时钟，这大概意味着采样至少是时钟速率的5-10倍。这些实现在与USB设备通信时是否允许中断？
— greggo
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快速浏览BCM2835数据表（http://www.raspberrypi.org/wp-content/uploads/2012/02/BCM2835-ARM-Peripherals.pdf）第15章，看起来USB OTG支持硬件，因此从理论上讲，支持提议的方案可能只是软件问题。我不是USB协议专家（或者甚至不是新手），但是拥有此功能将非常酷。

查看BeagleBone（http://elinux.org/BeagleBone）的描述，它似乎支持类似的内容，尽管其中具体提到了支持此模式的连接器。如果Raspberry Pi仅由于选择了连接器而受到限制，那将是不幸的。

希望这会有所帮助。

— 唐·克里斯滕森
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即使SOC支持，模型B上的LAN9512集线器设备也可能会妨碍在设备模式下“向后”运行USB端口。在型号A上（或者如果卸下该型号并安装R37和R38），则可以将SOCs USB端口连接到外部插孔-但是，您将没有以太网，只有sdcard进行潜在的存储。
— 克里斯·斯特拉顿
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不幸的是，尽管这看起来很简单，但据我所知，还没有完成。请参阅此线程和非常详细的答案以获取更多详细信息

https://unix.stackexchange.com/questions/2683/serve-files-over-usb

还有一个关于Pi的特定答案：http : //www.raspberrypi.org/phpBB3/viewtopic.php?f=8&t =4938

— mar
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感谢您的链接。看起来这台设备可能满足了我的要求，但是它是专有的，只能在一个方向上工作（虚拟只读USB存储设备）。
— 雅各布2012年
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如果您不特别关心性能，则可能会获得具有USB功能的微控制器，并带有USB大容量存储代码（例如，您可以在价格为10美元的STM32F0发现评估模块上对STM32F103调试接口进行重新编程），然后小心地将其连接到pi的串行端口作为后端，并以数百公斤的价格运行。

通过以太网与客户端PC连接可能会获得更好的性能，但这将需要自定义驱动程序或对主机操作系统的不同表示-即，您将是网络连接的存储设备或共享服务器。

我相信已经提到了现成的文件传输电缆，但是这将需要用于客户端PC的适当软件以及对pi端的源级Linux驱动程序的支持。

— 克里斯·斯特拉顿
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— greggo，2013年
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我发现Arduino可以仿真USB设备，甚至可以直接使用Arduino Leonardo。所述LUFA USB协议栈可在Arduino的一起使用，并且实现了USB大容量存储设备驱动程序（参见本教程）。此设置可用于将USB映射到SCSI命令，例如SD卡读取器可以理解的命令。我对SCSI不太了解，但是看起来Raspberry Pi上的SD卡和USB-via-Arduino可以在同一总线上一起使用。确定这个主意不是完整的解决方案...

— 雅各布
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-1因为主题是Raspberry Pi而非Arduino。
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我知道，这个答案不是完整的解决方案！我希望有关Raspberry Pi作为工具而不是目的本身的问题能够引起人们的关注，并且将其视野扩大到相关项目会有所帮助。在这种情况下，我发现了本教程如何将SD卡用作USB大容量存储设备。也许有人可以使用Arduino或另一ATMEGA32U4将USB连接到SIP总线，Raspberry Pi也可以使用它？
— 雅各布2012年
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不，除了通过电气开关之外，您不能真正共享对sdcard的访问权限。一次只能有一个主机“装载”给定的文件系统（对于卡上使用的文件系统的类型-网络文件系统在这方面是不同的）。
— 克里斯·斯特拉顿
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这归结为USB的工作原理，您可以看到，只要有两件事与USB连接，USB主机和USB设备就会以各种方式相继通过，并且永远不会切换位置。USB主机执行USB设备通常无法做的所有事情，以同步连接到USB总线的所有设备之间的数据传输。请查看USB维基百科页面以获取更多信息。

您正在说的是强迫两个USB主机（Raspberry Pi和一台计算机）进行通信，不幸的是USB标准根本不支持这些主机。有些设备可以伪造两个USB主机之间的数据传输，但是正如Malvineous提到的，最好使用以太网。

您的问题特别提到使用Raspberry Pi模拟USB存储，但是您是否考虑过将Raspberry Pi设置为NAS？使用Raspberry Pi作为NAS盒基本上可以满足您的要求，但是如果不使用USB，它将使用您的网络。 如果您有兴趣，这是有关如何执行此操作的重要说明。

— 丹波
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感谢您的指导。所以我的问题是关于如何使用Raspberry Pi 实现USB设备。但是，NAS并非此问题的答案。
— 雅各布2012年
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如果您希望Raspberry Pi能够成为USB设备，我建议您在ftdichip.com上对产品进行更多的研究，您将有可能连接使用Pi的GPIO引脚与FTDI芯片接口的电路板这将为您提供USB设备功能。您可能还需要编写驱动程序才能与FTDI设备通信。
— Dan B
如果它们是USB OTG设备，则除外“吐温将切换位置” ...
— 克里斯·斯特拉顿
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我可以使用库存的诺基亚内核随附的usb小工具驱动程序，使用旧的诺基亚N900电话来完成此操作。仿真设备的行为与真实设备完全相同，您甚至可以从该设备启动PC。

— 尼格
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您能提供一些细节吗？您不是在谈论像大多数其他智能手机一样通过USB在手机上提供存储设备吗？据我了解，USB小工具驱动程序仅提供从SCSI到USB的映射，因此仍然需要将SCSI映射到某些云存储API。
— 雅各布2012年
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Pi Zero和Pi Zero W现在可用，并支持Gadget界面（Kernal.org，linux-sunxi.org），该界面允许几个不同的配置文件，包括USB Mass Storage和虚拟网络。

与OP的请求最接近的解决方案是使用Pi与主机PC之间的网络协议，然后使用从Pi到云/网络提供商的其他某种形式的网络协议。Pi Zero W内置了Wi-Fi，因此甚至可以直接连接到云/网络提供商。将这两个链接联网将是完成工作的最简单方法。有许多可用的网络协议和云提供商。

尝试使用USB海量存储将是一个坏主意；您将不得不在USB Mass Storage和Pi之间编写或重写驱动程序级别的适配。您可以从MTP开始，或者以类似的方式结束。MTP存在严重的性能问题（Reddit，XDA，HowToGeek，Reddit），因此我建议使用网络方法。

在这个方向上应该有很多程序和项目。从Pi的角度来看，它就像文件服务器/同步服务器一样，因此任何类似的教程都可以帮助您入门。研究基于Pi的Seafile，Syncthing，SugarSync和OwnCloud服务器之类的东西应该可以帮助您入门。

Pi Zero作为USB小工具的一些实用指南：

— 另一个随机用户
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USB标准基于主机。这意味着一个设备必须控制与所连接设备的所有通信。客户端可以是简单的设备或集线器。集线器是连接到该集线器的客户端的主机代理，并与其连接的主机（或集线器）进行通信。

正如USB的原始设计一样，您不能将两个主机（您的PC和RPi）连接在一起。

但是，USB On-The-Go有一些扩展，它允许USB连接查看它是连接到主机还是客户端，并据此调整其角色。为此，您必须在硬件方面获得支持。我不相信RPi旨在实现这一目标。

有关更多信息，请访问http://www.usb.org/home或什至http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus

简而言之，我不相信可以做到。

— 安德斯
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另一个答案与您缺乏OTG支持的说法相矛盾。
— 亚历克斯·张伯伦
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@Alex，看看日期戳。Anders于2012年在Pi Zero或A +发布之前发布了此消息。
— YetAnotherRandomUser17年
@YetAnotherRandomUser，看看日期戳。在安德斯发表评论的第二天，我发表了自己的回应。
— 亚历克斯·张伯伦
@AlexChamberlain，在2012年，Raspberry和Rasbperian（或我所知的任何其他软件）不支持该功能。是的，在那个时间范围内，我是对的。RPi Zero诞生了很多年……现在我们为RPi Zero提供了支持，正如您所写的那样，在另一篇文章中也提到了。
— 安德斯（Anders）
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