STM32 USB-HID通信移植步骤STM32 USB HID键盘例程

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Tom Chen 发布时间：2016-7-24 16:52

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STM32 USB HID键盘例程

最全USB HID开发资料，悉心整理一个月，亲自测试

通过STM32CUbeMX建立USB HID的双向通讯实验成功

发现很多人对STM32的USB通信很感兴趣。要将USB的通信协议搞懂确实是一个比较漫长的过程。但是USB的HID通信无论是上位机的设计还是STM32程序的编程都非常的简单。只是我想很多人都不知道而已。这篇文章的目的是让大家以最短的时间将USB加到你的设备中。如果想学得更深就靠大家。

HID只是适合低速传输，其理论上可以达到64KB/S，但多由于windows系统和硬件的关系一般达不到这个传输数度。但这个速度对于一般系统的控制和数据传输都已经足够了，而且是免驱，省去了很多麻烦。如果您需要高速传输可参考我的另外一篇文章《STM32的USB例程修改步骤》文章在

一、安装完MDK后请打开C:/Keil/ARM/Examples/ST/STM32F10xUSBLib/Demos路径，将Custom_HID在同一个目录下复制一份，如果你要放到其他路径你需要在MDK Options for target的C/C++中添加USB的头文件路径（MDK下的/INC/ST/STM32F10x/USB）。

二、打开usb_desc.c文件，该文件主要包含的端点描述符、设备描述符、配置描述符和字符描述符等。具体请大家参考其他资料了，这里主要说几个常用。

u8 DeviceDescriptor[SIZ_DEVICE_DESC]为USB设备描述符。当中的
0x83, /*idVendor (0x0483)*/
0x04,
0x50, /*idProduct = 0x5750*/
0x57,
//idVender字段。厂商ID号，我们这里取0x0483，仅供实验用。
//实际产品不能随便使用厂商ID号，必须跟USB协会申请厂商ID号。
//注意小端模式，低字节在先。
//idProduct字段。产品ID号，我们这里取0x5750。
//注意小端模式，低字节应该在前。

const u8 ConfigDescriptor[SIZ_CONFIG_DESC]是配置描述符，注意如下

USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: */1 R+ i8 u/ |+ n. \' I" J
0x81, /* bEndpointAddress: Endpoint Address (IN) */
, x1 [8 ^. L0 m2 o4 D: B; E% k
0x03, /* bmAttributes: Interrupt endpoint */
( P( v6 i3 Z% y% F; P* ^5 m
0x02, /* wMaxPacketSize: 2 Bytes max */0 p8 ~. R, t& a: N* }. e9 |8 i/ Q
0x00,
. U$ `+ s0 ^) U$ F+ M- o
0x20, /* bInterval: Polling Interval (32 ms) */1 t/ ^0 ?3 L# h" ]
/* 34 */9 y/ W( y; Z& k$ A
0x07, /* bLength: Endpoint Descriptor size */
# G& q2 ?; \+ l) Y
USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: */* F* X2 S: o- v- r+ I) U& ?$ J
/* Endpoint descriptor type */
. t' M$ f# V% u. f
0x01, /* bEndpointAddress: */" O, Y% u8 I+ B0 Q
/* Endpoint Address (OUT) */
- O4 ^8 i- ?/ |) k+ F
0x03, /* bmAttributes: Interrupt endpoint */
1 f: `5 X- Y) I7 @) w
0x02, /* wMaxPacketSize: 2 Bytes max */3 Z( M7 t1 U* l: m& D ?6 |! D/ e( ^
0x00,' U# K( H+ a3 j, D
0x20, /* bInterval: Polling Interval (20 ms) */

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上面包含了“输入端点描述符”和“输出端点描述符”。
//wMaxPacketSize字段。该端点的最大包长。
//bInterval字段。端点查询的时间，

为了实现更高速的通信我们修改如下：

/******************** Descriptor of endpoint ********************/3 m8 `( m* E1 w$ {5 f) b' o
/* 27 */
. T* |) D/ k0 V% I; J
0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/
! y/ s! O" J9 ~ e- T5 |
USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/
$ W m+ K: ^7 Q. {2 {6 n6 \+ h
0x81, /*bEndpointAddress: Endpoint Address (IN)*/
3 o M; z9 c! t6 {
0x03, /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/
8 N$ l$ P- [6 S" U
0x40, /*wMaxPacketSize: 64 Byte max */
9 f, g8 P" I, l1 o6 `* r
0x00,: U* K4 D0 y' n4 ~6 d5 c2 b
0x0A, /*bInterval: Polling Interval (10 ms)*/
2 @# ~- X" D+ @# q7 X% K
/* 34 */. M: M0 l% h( F6 _
/******************** Descriptor of endpoint ********************/, T; m: w4 q# c F+ ?
/* 27 */
& K# i- k$ c' E K, ]& F7 F4 N
0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/3 }. w3 G" F, D9 I2 J
USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/
S1 D2 W& L! t3 o3 V. ^* m
0x01, /*bEndpointAddress: Endpoint Address (OUT)*/1 c# W5 t8 n! u/ _5 C
0x03, /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/0 U# }8 ~8 W; U7 C- Y. E
0x40, /*wMaxPacketSize: 64 Byte max */ W0 Q$ M6 u* l) p9 g
0x00,
. A5 S# W) j! k
0x0A, /*bInterval: Polling Interval (10 ms)*/9 z$ R' j, s' Y
/ T; O# p% j) ` d
const u8 ReportDescriptor[SIZ_REPORT_DESC]为HID专用的报告描述符，具体的大家就参考资料了，这里可以直接复制了。3 j8 m3 i9 M( I. [6 D
const u8 CustomHID_ReportDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC] =
6 R; V4 P2 T* o8 C. s# ]" \4 B
{
) x8 g# Q! K0 s: ^7 [( ` g7 f
0x05, 0xFF, // USAGE_PAGE(User define)
3 w3 h# p C1 F: `+ e
0x09, 0xFF, // USAGE(User define)$ m+ A& ?; j+ }4 x) L, {
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
' X5 F# {3 \/ v! L; X& v
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE(1)( W, D+ ?' r8 Q0 B, n) v
0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM(0)
+ y- [: b# y7 {4 T2 C- E o2 X0 o
0x29, 0xFF, // USAGE_MAXIMUM(255)/ c9 h2 `2 u5 [( G Q& B: o
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0), w$ Q# [8 |% S2 s# `7 t. h
0x25, 0xFF, // LOGICAL_MAXIMUM (255)
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8). Y) M# u/ G- l2 ^1 p% E$ m. S
0x95, 0x40, // REPORT_COUNT (64)3 v* A) F1 I/ s
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)5 i" }" @+ |$ B5 j- w$ t Q+ m
0x05, 0x02, // USAGE_PAGE(2); P E1 ?% J$ T+ p3 G
0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (0)/ t; o1 r* I* x# @& V
0x29, 0xFF, // USAGE_MAXIMUM (255)
: W% r/ B% M9 g6 o5 R
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
7 g- Q4 T; N/ y8 c8 ^
0x25, 0xFF, // LOGICAL_MAXIMUM (255)5 ]% F5 [% w5 g+ c4 M
0x95, 0x08, // REPORT_COUNT (8)
, O' z' y9 y: R6 l$ E" U1 |& H! i
0x75, 0x40, // REPORT_SIZE (64)0 ]0 S# f0 j' l' x4 i
0x91, 0x02, // OUTPUT (Data,Var,Abs)
$ n* t4 @; u0 ~9 f6 w+ y$ D$ z
0xc0 // END_COLLECTION
& }2 u' g4 {+ j, a6 [
}; /* ReportDescriptor */
1 J# G0 C7 s0 U
5 o# P% d; R" `$ C" E
const u8 CustomHID_StringVendor[CUSTOMHID_SIZ_STRING_VENDOR]6 A- g3 M0 h: e7 `! t: x( y9 _
const u8 StringProduct[SIZ_STRING_PRODUCT]
" S$ s' q. |7 A1 C, y# ^( X4 G
const u8 StringSerial[SIZ_STRING_SERIAL]

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分别是“厂商字符”、“产品字符”、“产品序列号”，这些将在USB HID设备加载的时候显示。但是这需要这些字符要求为Unicode编码，你需要将你要显示的字符先转为Unicode编码。最好大家还要根据各个数组的长度修改如下定义。

#define CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC 39' z: {9 l" O) X! y4 n* }
#define CUSTOMHID_SIZ_STRING_VENDOR 64
: d- q. i2 Y X- S1 V
#define CUSTOMHID_SIZ_STRING_PRODUCT 28
3 n: N9 K9 R* A& L- J8 y; y/ }
#define CUSTOMHID_SIZ_STRING_SERIAL 26

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三、打开hw_config.c文件，将那些没有的函数删除，只保留如下函数
a) Set_System(void)
b) void Set_USBClock(void)
c) void USB_Interrupts_Config(void)
d) void USB_Cable_Config (FunctionalState NewState)
特别要注意最后一个函数，其主要作用是控制USB的上拉电阻，让电脑检测USB设备是否连接的。

四、打开stm32f10x_it.c文件，把EXTI15_10_IRQHandler等中断内的代码删除。
打开usb_prop.c文件，修改如下：

void CustomHID_Reset(void)
5 W6 S) g/ h2 X$ n# E6 j
{9 D( E3 x5 }& t- K
/* Set Joystick_DEVICE as not configured */
( h! e) l) [% T
pInformation->Current_Configuration = 0;
: a6 s9 Z- R I! }; K* U
pInformation->Current_Interface = 0;/*the default Interface*/- O+ R* Y+ o' F
SetBTABLE(BTABLE_ADDRESS);# U- I2 J, W! U$ ?4 L# v- W
1 w7 [4 a* C& x0 I+ H
/* Initialize Endpoint 0 */
/ x8 l, v1 l* L1 m3 m, u7 Q+ Z
SetEPType(ENDP0, EP_CONTROL);! N' s _0 Y0 h/ D5 V
SetEPTxStatus(ENDP0, EP_TX_STALL);% Z+ r& @" j3 H5 W* N u
SetEPRxAddr(ENDP0, ENDP0_RXADDR);, Y. w% C. T* Q5 F
SetEPTxAddr(ENDP0, ENDP0_TXADDR);: O' C8 p$ g) k. {
Clear_Status_Out(ENDP0);
) Y1 Q4 x7 k0 V% ]; |
SetEPRxCount(ENDP0, Device_Property.MaxPacketSize);& Q1 C6 f( g& E! B
SetEPRxValid(ENDP0);7 U* W8 F" k7 l
9 N& s% [1 Q% t: t( k% e r
/* Initialize Endpoint 1 */" Z: T; h/ E$ k8 L2 R6 V
SetEPType(ENDP1, EP_INTERRUPT);
' d- u3 I+ e' B
SetEPTxAddr(ENDP1, ENDP1_TXADDR);6 H6 A5 f# s- {. H
SetEPTxCount(ENDP1, 64);
* e! q. Z v3 O/ r; a
SetEPRxStatus(ENDP1, EP_RX_DIS);3 A& c* p! M" o) P! I
SetEPTxStatus(ENDP1, EP_TX_NAK);0 o) n- Y) [/ b% o! E
9 N: p+ T ^: r) h' T
/* Initialize Endpoint 1 */
/ w, a8 A8 w6 S6 }5 v0 R
// SetEPType(ENDP1, EP_INTERRUPT);- z3 \; f" ~; D6 F2 s5 g
SetEPRxAddr(ENDP1, ENDP1_RXADDR);2 v4 b/ {4 A1 c
SetEPRxCount(ENDP1, 64);/ @# i0 \/ y6 o% j( t4 k
// SetEPTxStatus(ENDP1, EP_TX_DIS);
3 I. _% ^8 a. N, r( k! {
SetEPRxStatus(ENDP1, EP_RX_VALID);
1 B# `- _7 z) g
/* Set this device to response on default address */" i; G; H4 L1 I
SetDeviceAddress(0);
1 R0 x; m4 q# ~! h3 p
}

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五、usb_endp.c文件

void EP1_OUT_Callback(void)
6 q% W C1 {2 f2 _
{
. m/ c g4 `9 I. B* `3 ~
这些写接收代码
% z* `: G# E+ U8 m4 Z
}

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六、数据发送和接收，举例说明
1、数据接收

u8 DataLen;0 `9 i) X) o8 `6 ] l Z
DataLen = GetEPRxCount(ENDP1);
m% A" J$ X( a' `, x
PMAToUserBufferCopy(TX1_buffer, ENDP1_RXADDR, DataLen);
1 X, h9 s1 ]/ _5 o, N- R- p; H- s
SetEPRxValid(ENDP1);: G4 |7 ]: m! k7 E% C/ _2 Y. E
USART1_Send(DataLen);6 w+ Z6 Z5 c5 ~4 ~9 u
count_out = 1;

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2、数据发送