STM32 CustomHID 的实现
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如何建立一个自定义的HID工程呢?下面就来讲讲。
首先先介绍下工程的架构,工程的总体架构下图所示,按照下图架构建工程:
分析下工程布局,首先是APP,这个组里存放着主文件mian.c,管理所有中断服务程序stm3210x_it.c,及其管理外设库头文件的stm32f10x_conf.h。BSP这个组里存放着BSP.c,外设的洗衣初始化都在这个函数中定义,比如说串口的配置,LED灯的配置,系统时钟的配置,各类NVIC的中断配置。在这个文件中,会定义一个BSP_Init()函数,所有配置的都在这个函数中调用,例如:
void BSP_Init(void)
{
RCC_Configuration();
Set_USBClock();
USB_Init();
USART1_Configuration(115200);
LED_Configuration();
NVIC_Configuration();
USB_Interrupts_Config();
}
而这个BSP_Init()函数在main中调用,这样就使主函数简洁漂亮了。至于CMSIS这个组则是关于Cotex-M3内核的相关文件看,如core_cm3.c和system_stm32f10x.c。StartUp这个组放置系统的启动文件,不同系类的处理器使用不同的启动文件,这里有必要了解:
- startup_stm32f10x_ld_vl.s: for STM32 Low density Value line devices
- startup_stm32f10x_ld.s: for STM32 Low density devices
- startup_stm32f10x_md_vl.s: for STM32 Medium density Value line devices
- startup_stm32f10x_md.s: for STM32 Medium density devices
- startup_stm32f10x_hd.s: for STM32 High density devices
- startup_stm32f10x_xl.s: for STM32 XL density devices
- startup_stm32f10x_cl.s: for STM32 Connectivity line devices
cl:互联型产品,stm32f105/107系列
vl:超值型产品,stm32f100系列
xl:超高密度产品,stm32f101/103系列
ld:低密度产品,FLASH小于64K
md:中等密度产品,FLASH=64 or 128
hd:高密度产品,FLASH大于128
我的这个工程选择高密度型的:startup_stm32f10x_hd.s。USB_User文件组放着USB控制与应用相关的文件,在之前的文章每个文件都详细介绍过。接着是USB-FS-Device_Driver这个组放着USB的驱动,在之前的文章页已经讲述过。最后一个组是STM32F10x_StdPeriph_Driver,它里面存放着外设库文件的驱动代码,很多人为了省事,会把所有的C文件都添加进来,我不建议这么做,还是根据需要添加对应的文件,就拿我们的这个CustomHID工程,我们用到了引脚GPIO、时钟的配置,串口的配置,所以只要添加这几个对应的C库文件就可以了。
上面的各个文件大部分可以网上下载的。
接下去就讲述如何实现CustomHID功能的。
首先,最重要的文件当然是usb_desc.c这个文件了。这个文件存放着各种描述符,比如说设备描述符、配置描述符等,下面就一一介绍。
设备描述符符的定义如下:
/* USB标准设备描述符*/
const uint8_t CustomHID_DeviceDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_DEVICE_DESC] =
{
0x12, /*bLength:长度,设备描述符的长度为18字节*/
USB_DEVICE_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:类型,设备描述符的编号是0x01*/
0x00, /*bcdUSB:所使用的USB版本为2.0*/
0x02,
0x00, /*bDeviceClass:设备所使用的类代码*/
0x00, /*bDeviceSubClass:设备所使用的子类代码*/
0x00, /*bDeviceProtocol:设备所使用的协议*/
0x40, /*bMaxPacketSize:最大包长度为64字节*/
0x34, /*idVendor:厂商ID为0x1234*/
0x12,
0x10, /*idProduct:产品ID为0x1010*/
0x10,
0x00, /*bcdDevice:设备的版本号为2.00*/
0x02,
1, /*iManufacturer:厂商字符串的索引*/
2, /*iProduct:产品字符串的索引*/
3, /*iSerialNumber:设备的序列号字符串索引*/
0x01 /*bNumConfiguration:设备有1种配置*/
}; /* CustomHID设备描述符 */
设备描述符的数组的长度一般为9个字节,该描述符定义了USB协议代号、厂商ID(VID),产品ID(PID)、设备的版本号、以及厂商产品序列号描述符的索引。在USB枚举阶段,USB设备需要通过端口0向USB主机发送设备描述符。
配置描述符集合里有着丰富的USB设备的信息,如用了几个接口,用了几个端点,USB设备做什么用等。代码如下:
/* USB配置描述符集合(配置、接口、端点、类、厂商)(Configuration, Interface, Endpoint, Class, Vendor */
const uint8_t CustomHID_ConfigDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC] =
{
0x09, /*bLength:长度,设备字符串的长度为9字节*/
USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:类型,配置描述符的类型编号为0x2*/
CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC, /*wTotalLength:配置描述符的总长度为41字节*/
0x00,
0x01, /*bNumInterfaces:配置所支持的接口数量1个*/
0x01, /*bConfigurationValue:该配置的值*/
0x00, /*iConfiguration:该配置的字符串的索引值,该值为0表示没有字符串*/
0xC0, /* bmAttributes:设备的一些特性,0xc0表示自供电,不支持远程唤醒
D7:保留必须为1,D6:是否自供电,D5:是否支持远程唤醒,D4~D0:保留设置为0*/
// 0x32, /*从总线上获得的最大电流为100mA */
0x96, /*MaxPower:设备需要从总线上获取多少电流,单位为2mA,0x96表示300mA*/
/************** HID接口描述符****************/
0x09, /*bLength:长度,接口描述符的长度为9字节 */
USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,/* bDescriptorType:接口描述符的类型为0x4 */
0x00, /*bInterfaceNumber:该接口的编号*/
0x00, /*bAlternateSetting:该接口的备用编号 */
0x02, /*bNumEndpoints:该接口所使用的端点数*/
0x03, /*bInterfaceClass该接口所使用的类为HID*/
0x00, /*bInterfaceSubClass:该接口所用的子类 1=BOOT, 0=no boot */
0x00, /*nInterfaceProtocol :该接口使用的协议0=none, 1=keyboard, 2=mouse */
0, /*iInterface: 该接口字符串的索引 */
/*****************HID描述符 ********************/
0x09, /*bLength: HID描述符的长度为9字节 */
HID_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: HID的描述符类型为0x21 */
0x10, /*bcdHID: HID协议的版本为1.1 */
0x01,
0x00, /*bCountryCode: 国家代号 */
0x01, /*bNumDescriptors: 下级描述符的数量*/
0x22, /*bDescriptorType:下级描述符的类型*/
CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC,/* wItemLength: 下一集描述符的长度*/
0x00,
/********************输入端点描述符******************/
0x07, /* bLength: 端点描述符的长度为7字节*/
USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: 端点描述符的类型为0x21*/
0x82, /* bEndpointAddress: 该端点(输入)的地址,D7:0(OUT),1(IN),D6~D4:保留,D3~D0:端点号*/
0x03, /* bmAttributes: 端点的属性为为中断端点.
D0~D1表示传输类型:0(控制传输),1(等时传输),2(批量传输),3(中断传输)
非等时传输端点:D2~D7:保留为0
等时传输端点:
D2~D3表示同步的类型:0(无同步),1(异步),2(适配),3(同步)
D4~D5表示用途:0(数据端点),1(反馈端点),2(暗含反馈的数据端点),3(保留),D6~D7:保留,*/
0x40, /* wMaxPacketSize: 该端点支持的最大包长度为64字节*/
0x00,
0x02, /* bInterval: 轮询间隔(2 ms) */
/********************输出端点描述符******************/
0x07, /* 端点描述符的长度为7字节 */
USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE,/* bDescriptorType: 端点描述符的类型为0x21*/
0x01, /* bEndpointAddress: 该端点(输出)的地址,D7:0(OUT),1(IN),D6~D4:保留,D3~D0:端点号*/
0x03, /* bmAttribute