STM32 USB数据接收与数据发送程序流程分析

既然学习了USB，那就必须的搞懂USB设备与USB主机数据是怎么通讯的。这里主要讲设备端，因为我们的代码是做USB设备用的。

我们需要必须要定义了USB中断。起始在STM32的中断向量表中给USB两个中断，我们可以在stm32f10x.h中找到这两个中断：

USB_HP_CAN1_TX_IRQn=19,/*!
这两个中断是USB与CAN复用的中断，在做USB用时，表示USB设备的高优先级与低优先级中断。在我的工程中，我选择用低优先级的USB中断。代码如下：
voidUSB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void){USB_Istr();}
中断服务程序很简单，就是在发生中断的时候调用USB_istr()函数。USB_istr()这个函数我们之前说过的，在usb_istr.c中定义的。这个函数处理ISTR中断状态寄存器中定义的中断，包括：CTR正确传输中断、RESET复位中断，DOVR分组缓冲溢出中断、ERR错误中断、WAKEUP中断、SUSP挂起中断、SOF帧首中断、ESOF期望帧首中断。这里重点是CTR中断，在USB在正确发送或正确接收数据后，USB模块自动回将ISTR寄存器的该位置1，触发中断CTR中断。在USB_istr()中CTR的处理代码如下：
#if(IMR_MSK&ISTR_CTR)//正确传输中断CTR标志if(wIstr&ISTR_CTR&wInterrupt_Mask)//读出的中断标志是CRT中断标志，且CRT中断使能了{CTR_LP();//调用正确传输中断服务程序#ifdefCTR_CALLBACKCTR_Callback();//当定义了CTR_CALLBACK，则调用CTR_Callback,像钩子函数一样，在发生CRT中断时做点什么#endif}
首先要解释下#if (IMR_MSK & ISTR_CTR) 这句话。
#define IMR_MSK (CNTR_CTRM | CNTR_WKUPM | CNTR_SUSPM | CNTR_ERRM | CNTR_SOFM  | CNTR_ESOFM | CNTR_RESETM )
这是IMR_MSK的定义，表示包含所有中断的掩码，IMR_MSK & ISTR_CTR表示：如果ISTR_CTR是规定的中断类别，则编译#if与#endif之间的代码。很明显这里符合。然后，判断下从CNTR寄存器中读出来的中断值是CRT中断，且该中断已经在CNTR中使能了。接着调用CTR_LP()函数处理，如果定义了CTR_CALLBACK，则调用CTR_Callback()函数，该函数是个钩子函数，让用户在正确接收到数据后能够做些什么，比如说亮下灯或通过串口打印些消息。
这里需要着分析下CTR_LP()这个函数在usb_int.c中定义。代码如下：
/********************************************************************************FunctionName:CTR_LP.*Description:低优先级的端点正确传输中断服务程序*Input:None.*Output:None.*Return:None.*******************************************************************************/voidCTR_LP(void){__IOuint16_twEPVal=0;while(((wIstr=_GetISTR())&ISTR_CTR)!=0)//读取中断状态寄存器的值，看是否是CRT(正确传输中断){EPindex=(uint8_t)(wIstr&ISTR_EP_ID);//获取产生中断的端点号，if(EPindex==0)//如果端点0{SaveRState=_GetENDPOINT(ENDP0);//读取端点0的状态寄存器SaveTState=SaveRState&EPTX_STAT;//保存端点0发送状态SaveRState&=EPRX_STAT;//保存端点0接收状态_SetEPRxTxStatus(ENDP0,EP_RX_NAK,EP_TX_NAK);//设置端点0对主机以NAK方式响应所有的接收和发送请求if((wIstr&ISTR_DIR)==0)//如果是IN令牌{_ClearEP_CTR_TX(ENDP0);//清除端点0正确发送标志位In0_Process();//处理IN令牌包/*beforeterminatesetTx&Rxstatus*/_SetEPRxTxStatus(ENDP0,SaveRState,SaveTState);//在传输之前设置端点0接收发送状态位return;}else//OUT令牌{wEPVal=_GetENDPOINT(ENDP0);//获取端点0的端点寄存器的值if((wEPVal&EP_SETUP)!=0)//SETUP分组传输完成标志位{_ClearEP_CTR_RX(ENDP0);//清除端点0的接收标志位Setup0_Process();//端点0建立阶段的数据处理_SetEPRxTxStatus(ENDP0,SaveRState,SaveTState);//设置端点0阶接收发送标志位return;}elseif((wEPVal&EP_CTR_RX)!=0)//正确接收标志位{_ClearEP_CTR_RX(ENDP0);//清除端点0正确标志位Out0_Process();//处理OUT令牌包_SetEPRxTxStatus(ENDP0,SaveRState,SaveTState);//设置端点0的接收发送状态return;}}}/*if(EPindex==0)*/else//如果非0端点{wEPVal=_GetENDPOINT(EPindex);//获取该端点的端点寄存器的值if((wEPVal&EP_CTR_RX)!=0)//正确接收标志{_ClearEP_CTR_RX(EPindex);//清除端点正确接收标志(*pEpInt_OUT[EPindex-1])();//调用注册过的端点OUT处理函数}/*if((wEPVal&EP_CTR_RX)*/if((wEPVal&EP_CTR_TX)!=0)//正确发送标志{_ClearEP_CTR_TX(EPindex);//清除正确发送标志(*pEpInt_IN[EPindex-1])();//调用注册过的端点IN处理函数}/*if((wEPVal&EP_CTR_TX)!=0)*/}/*if(EPindex==0)else*/}/*while(...)*/}
这个函数首先会判断是否真的CTR中断，如果是，执行while()中的代码，用EPindex来保存产生中断的端点号。EPindex为0表示是端点0产生的中断，说明此时USB还处于枚举阶段。EPindex不为0，表示枚举已经成功了，USB处于正常工作状态。
在枚举阶段，SaveRState保存端点0寄存器的值，接着SaveTState = SaveRState & EPTX_STAT;和SaveRState &= EPRX_STAT;这两句，SaveTState保存当前发送端点0的状态，SaveRState保存当前接收端点的状态。接着设置接收端点0为NAk状态，发送端点0也设置成NAK状态，也就是说当主机发送任何数据，从机只以NAK回应，从机也只能发送NAK数据，即不允许在数据处理阶段进行数据通讯。然后判断是输入还是输出。如果是输入(注意这里的输入是相对于主机来说的)则清除端点寄存器的EP_CTR_TX标志位，并且调用IN令牌包处理函数In0_Process()(在usb_core.c中定义)。如果是输出(注意这里的输出是相对于主机来说的)，则还要判断接收到是SETUP包还是OUT令牌包，如果是SETUP包，清除端点0寄存器的EP_SETUP位，并且调动SETUP处理函数Setup0_Process()，同时还要回复原来的接发端点的状态，准备处理下一次的中断处理。如果是OUT令牌包，清除端点0寄存器的EP_CRT_RX位，调用OUT处理函数Out0_Process()，同时还要回复原来接法端口的状态，准备处理下一次的中断处理。
在工作阶段或者说是非枚举阶段，首先要判断下是EP_CTR_RX还EP_CTR_TX标志，如果是EP_CTR_RX正确接收标志，则清除该标志，调用对应端点的OUT处理函