基于STM32CUBE的USB键盘例程.docx
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前面说了USB鼠标，这次趁热打铁，说一下USB键盘。依然只说如何修改，不说背后的原理。原因你懂的，涉及的知识点太多了。
会不会写成USB三部曲？ 不知道
猜猜我下一步再写个啥？
1
生成工程
首先，STM32CubeMX的配置部分不说了，和USB鼠标部分的一样。唯一需要注意的一点是，VID和PID这两个值要改一下，否则主机（也就是电脑）会以为你还是鼠标。
2
修改usbd_hid.c文件
其次，生成工程后打开，修改usbd_hid.c文件。配置集合（USBD_HID_CfgFSDesc）要做一些改动，首先是长度：
这是个宏定义，之前是34，现在变成41.
然后是端点数，之前是1，现在改成2.
接着是接口协议，之前是2（鼠标），现在改成1（键盘）。
再接着是报告描述符长度：
之前是：HID_MOUSE_REPORT_DESC_SIZE，长度是74，现在改成：
HID_KEYBOARD_REPORT_DESC_SIZE，长度63.
还有就是端点每次发送的数据包长度：
之前是4，不够用了，现在改成16.
最后配置集合中增加一部分端点描述符，因为USB键盘对主机来说，不光有输入，还有输出。所以，增加的这部分端点描述符，用来描述输出。
/******************** Descriptor of Mouse Output endpoint ********************/0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /*bDescriptorType:*/0x01,0x03, /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/0x10,0x00,HID_FS_BINTERVAL, /*bInterval: Polling Interval */
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修改HID描述符
修改HID描述符中的报告描述符长度：
上面提到了，之前是鼠标描述符，长度74，现在改成键盘描述符，长度63.
4
生成键盘的报告描述符
把USB鼠标的报告描述符删掉，换成USB键盘的报告描述符。
不会写USB键盘的报告描述符怎么办？
USB官方提供了一个USB报告描述符自动配置的工具，打开！里面有各种例程，我们直接复制一个USB键盘的报告描述符即可。
生成.h文件如下：
__ALIGN_BEGIN static uint8_t HID_KEYBOARD_ReportDesc[HID_KEYBOARD_REPORT_DESC_SIZE] __ALIGN_END ={0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)0x09, 0x06, // USAGE (Keyboard)0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)0x19, 0xe0, // USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)0x29, 0xe7, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)0x95, 0x08, // REPORT_COUNT (8)0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)0x95, 0x05, // REPORT_COUNT (5)0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)0x05, 0x08, // USAGE_PAGE (LEDs)0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Num Lock)0x29, 0x05, // USAGE_MAXIMUM (Kana)0x91, 0x02, // OUTPUT (Data,Var,Abs)0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)0x75, 0x03, // REPORT_SIZE (3)0x91, 0x03, // OUTPUT (Cnst,Var,Abs)0x95, 0x06, // REPORT_COUNT (6)0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)0x25, 0x65, // LOGICAL_MAXIMUM (101)0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))0x29, 0x65, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)0x81, 0x00, // INPUT (Data,Ary,Abs)0xc0 // END_COLLECTION};
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修改函数USBD_HID_Setup
第五，函数USBD_HID_Setup中，需要修改一部分代码：
获取报告描述符的部分，之前这里是鼠标的报告描述符信息，现在换成了键盘的。
6
修改main.c文件
main.c文件中，添加头文件，并定义相关的数组：
/* Private includes ----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN Includes *//* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PTD */uint8_t KeyBoard[8] = {0,0,4,0,0,0,0,0};uint8_t KeyBoard01[8] = {0,0,0,0,0,0,0,0};extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;
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修改主函数
第七，主函数中循环发送英文字母A~Z。
while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */if(KeyBoard[2] >= 29){KeyBoard[2] = 4;}else{KeyBoard[2]++;}USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard01,sizeof(KeyBoard));HAL_Delay(15);USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard,sizeof(KeyBoard01));HAL_Delay(15);USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard01,sizeof(KeyBoard));HAL_Delay(1000);}
为什么4~29对应英文字母A~Z？
USB官网的文件hut1_12v2中，对键盘的每个按键对应的值，都有一个详细的定义，看第53页，我这里截一部分图：
最后，保存、编译、下载、上电！新建一个TXT文档，看键盘自动输出字母，爽不爽？
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首先，在5.3.0版本的STM32CubeMX上选择STM32F103C8T6芯片。具体操作和USB鼠标的操作一样，这里就不重复了。
同理，VID和PID要和之前的设备不一样。设置完成以后，直接生成工程。
第二，修改usbd_hid.c中的配置集合（USBD_HID_CfgFSDesc）。如下图所示，框住的地方是个宏定义。配置集合的长度，由之前的34，变为41.
端点个数，由1变成2.
接口协议，由2（鼠标）变成1（键盘）。
有的小伙伴会奇怪，我们不是鼠标键盘二合一吗？怎么还是键盘？
作为一个技术人员，我们要学会透过现象看本质。虽然表明上是鼠标与键盘二合一，但实际上是以键盘功能为主，而鼠标以一个附属功能加入到了键盘里。所以，这里虽然选的是键盘，但最终的效果是键盘鼠标功能都有。
好了，继续！
跟USB键盘的部分一样，配置集合最下面，增加一个输出端点的描述符：
/******************** Descriptor of Mouse Output endpoint ********************/0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /*bDescriptorType:*/0x01,0x03, /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/0x10,0x00,HID_FS_BINTERVAL, /*bInterval: Polling Interval */
第三，修改HID描述符中，报告描述符的长度：
之前这里是鼠标的报告描述符，长度有74.现在变成了117.
为什么是117？
看下文！
第四，修改报告描述符。STM32CubeMX工具自动生成的工程里，报告描述符是鼠标的。现在我们要实现的是键盘与鼠标二合一，要修改的核心位置就是报告描述符这里。
简单来说，就是把前面两个例程中的报告描述符合二为一。一个数组里面，上面放键盘的报告描述符，下面放鼠标的报告描述符。
这样的话，对USB主机（也就是电脑）来说，它收到的数据，有可能是鼠标的数据，也有可能是键盘的数据。那，怎么区分？
方法就是分别在键盘与鼠标的报告描述符中放一个报告ID，键盘的报告ID是1，鼠标的报告ID是2. 两个报告描述符，一个长65，一个长62，加起来117.
向USB主机发送数据的时候，数组的第一个元素是报告ID,后面才是键盘数据或鼠标数据。实现前面两节的例程的时候，USB键盘我们定义了一个8元素的数组，USB鼠标我们定义了一个4元素的数组。现在我们只需要一个数组，它同一时间，只发送一种数据，所以大小为8，然后，还要包含报告ID，所以变成9.
在USB协议中，报告ID默认是数组的第一个元素。明白了这一点，我们可以去修改main.c文件了。
第五，添加头文件，并定义相关的数组。
/* Private includes ----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN Includes *//* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PTD */uint8_t KeyBoard[9] = {1,0,0,4,0,0,0,0,0};uint8_t KeyBoard01[9] = {1,0,0,0,0,0,0,0,0};uint8_t Mouse[9] = {2,0,0,0,0,0,0,0,0};extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;
KeyBoard 数组第一个元素是1，Mouse 数组第一个元素是2，这两个值分别对应键盘和鼠标的报告ID。KeyBoard01这个数组是为了表示键盘没有被按下的状态。
第六，修改主函数。循环输出a到z字母，同时，鼠标左键每隔1秒触发一下。
/* USER CODE BEGIN 3 */if(KeyBoard[3] >= 29){KeyBoard[3] = 4;}else{KeyBoard[3]++;}USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard01,sizeof(KeyBoard));HAL_Delay(15);USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard,sizeof(KeyBoard));HAL_Delay(15);USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard01,sizeof(KeyBoard));HAL_Delay(1000);Mouse[1] = 0x01;USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&Mouse,sizeof(Mouse));HAL_Delay(1000);Mouse[1] = 0x00;USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&Mouse,sizeof(Mouse));HAL_Delay(1000);
最后，保存、编译、下载、上电！新建一个TXT文档，可以看到字母自动输出，同时鼠标左键每隔1秒被触发一下。
本文授权转载自公众号“单片机爱好者”，作者MCU启航
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