FeRamDisk: 基于 STM32G431 的铁电存储 U 盘

项目概述

FeRamDisk 是一款基于 STM32G431 主控与 MB85RS256 存储介质的专用闪存盘。

不同于传统的 NAND Flash 存储方案，本项目利用铁电随机存取存储器（FeRAM）的物理特性，实现了极高的读写耐久性与近乎瞬时的随机访问能力。

硬件设计中使用了四片并列的 MB85RS256 ，单片容量为 32 kB（即 256 Kbit），总计达到的存储空间为 128 kB。

功能介绍

1. 硬件设计开源：提供完整的 Kicad 工程、原理图及制造文件，可直接打板生产。
2. USB 大容量存储设备固件设计：基于 Rust embassy 异步框架，从零实现 SCSI 指令集与 BOT 协议，支持全平台免驱识别。
3. 影子存储区防止文件系统崩溃：利用日志机制抽象存储操作，保障意外断电及插拔时的数据一致性。

快速上手

项目固件采用 Rust 编写。构建前请确保已安装 Rust 工具链。

cd firmware

# 编译固件（默认已启用 hardware feature）
cargo build --release

# 在主机上运行脱离硬件的单元测试（需关闭默认的硬件功能并指定主机平台）
# 另外需要根据自己的开发环境选择正确的目标平台
cargo test --no-default-features --target x86_64-pc-windows-msvc

# 如果已配置 probe-rs 等烧录工具，可直接一键编译并烧录
cargo run --release

项目构成

• hardware/: 硬件设计目录（包含 Kicad 源工程、BOM 表及 Gerber 生产文件）。
• firmware/: 核心固件目录（Rust 编写）。
  • src/usb/: USB 核心协议栈（MSC / BOT / SCSI）的具体实现。
  • src/storage/: 存储后端适配与事务日志系统（Journaling），确保块设备的高可靠读写。
  • src/drivers/: SPI 通信底漆及 MB85RS256 铁电存储芯片的驱动层。
  • tests/: 包含脱离硬件直接在 PC 端运行的协议栈软仿真测试环境。
• docs/: 相关的项目说明与文档资源。

贡献要点

欢迎任何形式的讨论与代码贡献（Pull Request / Issue）：

1. 固件开发：PR 提交前，请确保能够通过 tests/ 目录下的所有软仿真单元测试 (cargo test)。
2. 硬件优化：如有 PCB 布局或元器件替代方案，请提供原因及 Kicad 源文件的修改。
3. 想法拓展：欢迎探讨铁电特性（极快且无磨损限制）在微型数据记录器（Data Logger）等前沿领域的新用法。