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实战经验 | STM32H5 USBD Classic驱动 CDC移植

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STMCU小助手 发布时间:2024-11-13 11:29
1问题发生的背景$ O; |& n5 C' @, d
细心的用户可能会发现,使用到我们最新的STM32CubeMX 6.9.1对STM32H5的 USB外设进行配置的时候,只能用USBX,而以前的Classic USB库不能选择了。由于USBx 是基于Threadx OS的,客户更多的希望是裸机版本的,所以在这儿给大家提供一个移植的方法。  O6 ?5 w- C( k. G
$ H0 J, `- R" X* Y  P
4 `4 m3 i4 C# }, ^- ^
2问题的分析. A4 M; H1 \9 V& _5 E5 c
虽然在STM32CubeMX 6.9.1上不能使用经典的Classic USB驱动了,但是实际上在 github上,仍能发现一些可用的资源供参考:
6 D- A) N6 Q- i0 YGitHub - STMicroelectronics/stm32h5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32H5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries 3 f+ i" w- T9 ^) U3 U# x; p9 I# L
GitHub - STMicroelectronics/stm32u5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32U5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries
+ \$ n. U, O7 d. ?5 P3 P( Y下载这两个链接,发现H5例程里面仅仅有Classic USB driver的HID例程,并没有 CDC的,但这对于我们想要移植来说,已经足够了。
8 O5 V* }3 f% A& `& n2 j1 r- B1 t; W# b+ W4 M0 i

: C4 @8 A- a- t& l$ J( i1 b3Classic USBD CDC驱动的移植
3 Z* Y. G' f/ A3 c- O3.1 解压缩编译验证原始工程+ v8 Z( p- H: {4 P: J  m* C
对原始的H5例程进行编译,发现报如下错误:
1 p; ~6 K+ s& J  f3 j1 D
12.png
根据错误的说明,查看会发现下载的示例工程里面 :
$ s8 T& U( @% [1 _驱动相关文件夹……\stm32h5-classic-coremw-apps-main\Drivers 里内容是空的;解决方法:建议将最新版本的STM32CubeH5 lib里面的Drivers全部拷贝即可(含有 BSP、CMSIS、STM3H5xx_HAL_Driver);9 c. s3 r3 @4 o/ E
库文件STM32_USB_Device_Library 也为空,建议从github上下载:( y4 W7 L) n2 ~8 W" z2 w7 ]
GitHub - STMicroelectronics/stm32_mw_usb_device: Provides the USB Device library part of the STM32Cube MCU Component "middleware" for all STM32xx series.
$ w2 W5 s* J- ^, E0 }( g解压后,再复制stm32_mw_usb_device-master内的Core,Class的文件夹到 \stm32h5-classic-coremw-apps-main\Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library,编译通过,无错误。
0 |. P& ^- s- [5 @5 i下载工程到NUCLEO H563运行,通过设备管理器能找到相应的HID设备,测试按一 下USER BUTTON按键,则鼠标也会跟着横向移动一步。
- P. G0 \; U3 f
13.png
3.2 屏蔽掉USB PD相关的操作
0 k8 O0 K5 R) i基于此,我们准备开始新建CDC的例程。
* t% ~' ~9 ?5 `) @. ~
14.png
细心的朋友,通过上述的列表结构,我们可以比较清楚的看到需要调整的文件:usb_device.c、usbd_desc.c、usbd_conf.c, usbd_hid.c 及其相应的头文件,另外比较显眼的是使用到的USB PD的库;这个库与USB库没有耦合关系,主要是因为我们相关开发板上USB接口使用的Type C,为了符合目前USB标准的相关协议规定,需要添加PD功能,如果客户不打算通过相关USB 标准,则这个PD功能可以移除。
% \4 J" r8 u8 A+ z' x0 e4 a为了更简便的在H5上移植USB Device外设,我们将PD功能相关的库去除(如上图红色框),并屏蔽User Code部分关于USBPD的处理并解决编译错误. Main 函数可以简化为如下:
+ E1 E6 O0 u; Y) A0 G' t
15.png
在USBPD的相关初始化操作里,和USB相关的就是其调用USBD_Start函数,由于移除了 USB PD,所以我们需要添加USBD_Start函数,如下图:" ^: w! U* d! [* X9 G
16.png
这时候,编译下载程序,仍然能正确的操作HID类及演示User Button功能。
! W! ^5 T* ]1 C' j/ a/ j  r! U4 F- T  [" C4 I

+ N% M+ ]' c' ]( R  I! M$ O3.3.实现USB CDC的枚举
7 Y# r' j/ h& A# ?- ^' A即使目前使用的是HID类,但是不同USB类,对应枚举的实现其实是一样的,所以,第一步:将usbd_hid.c 移除,项目工程中加入\stm32_mw_usb_device master\Class\CDC\Src 中的 usbd_cdc.c,并修改相应头文件名称和路径,解决编译问题;另外,由于移除了usbd_hid.c文件,所以在应用层也需要并屏蔽掉HID相关的应用层操作;主要比如HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(),然后编译,会遇到下面3个错误:6 M; \) i# P1 `+ B, Y4 A1 @, w
17.png
对于第一个错误,USBD_ClassTypeDef USBD_HID 修改为USBD_ClassTypeDef USBD_CDC,用USBD_CDC替换对应的USBD_HID解决USBD_HID的未定义的问题;对于第二个错误,修改PMA,因为CDC 类和HID使用到USB端点资源的不同,所以修改如下:
. |& i. O2 s9 {* k1 G2 w- D
18.png
对于第三个错误,将下面代码5 `3 ]1 f7 i5 @7 s( d" e' P
19.png
替换如下即可:8 r) J( `7 y% O) a4 _% d( Y: p# R* \
20.png
解决好这些错误,我们再运行,会发现:
! D0 ^$ }3 \# `* Z$ H
21.png
右击显示错误是:
" t/ G: b) k8 J4 C4 W4 l
22.png
其实我们清楚,移植到这一步,肯定还是有问题的,至少我们CDC类的描述符还没有修改过来。第二步:修改usbd_desc.c文件,对于这些标准的USBD Class,可以在我们之前Classic USB 例程中寻找一个,在这里用上面提到的U5的示例;……\stm32u5-classic-coremw-apps-main\Projects\NUCLEO-U575ZI Q\Applications\USB_Device\CDC_Standalone\USB_Device\App 直接替换掉之前 HID 的 usbd_desc.c 和对应头文件,编译并出现:
% o% @" K* U) p( c% h2 M
23.png
解决方法就是将下图中的HID_Desc修改为对应的名称,这儿用到的是CDC_Desc;
2 [8 A" g' T0 Q6 L: |: A$ \
24.png
此时再编译,发现设备管理器已经能够识别出端口了,) n8 X8 v: B: o$ I% B% J
25.png
但是停下程序,发现程序进入了hardfault;: H, m: ~2 c5 }) r
26.png
程序显示在init physical interface 时出现问题,此时我们回过头,会发现我们并没有注册USB 接口:解决方法,将:C:\TEMP\stm32h5-classic-coremw-apps main\Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class\CDC usbd_cdc_if_template.c 和对应头文件添加入项目工程,并添加注册接口interface的函数。' i; E5 V4 Y+ \, g/ o. A8 I
27.png
解决编译错误,然后运行,就会发现hardfault问题解决了;但是好事多磨,运行后,会发现能枚举成功,但是USB CDC的驱动安装不成功,会出现黄色小感叹号。* x* `) e; D) D" a* E) Z$ I, V6 a. ~
28.png
常规的,我们解决这个感叹号的问题:首先IAR编译其对应的MCU的脚本文件icf文件中的 heap 改大些,保险一点0x1000(有些USB 类如Audio可能需要更大),发现没有起作用。经调试对比,在如下函数内添加如下代码,并解决编译问题后,即可正确安装驱动。
; ^% w% V, w: ?6 y+ B2 y3 Y3 E
29.png
4验证USBD CDC通信) i1 w7 J  ]. @8 s
简单的验证64个字节之内的发送与接收,修改函数如下:& E( d% }' t$ ~0 `, `" h
30.png

; p  ^6 q1 P3 o
; A1 F4 d* V& ^0 {! v
测试如下:+ ~" R2 o: s3 n6 R
31.png
当然,这儿仅仅是一个简单的移植,验证CDC通信,对于实际的项目中的通信逻辑,发送包长,可以对照之前的Classic USBD CDC例程自行根据需要添加修改即可!
1 r5 [9 j8 d5 t- J! k1 O3 b& q7 B/ |8 A
收藏 评论1 发布时间:2024-11-13 11:29

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1个回答
jundao721 回答时间:2024-11-13 14:54:48

还没碰到,先学习。

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