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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1 X+ t7 G+ j+ ^# p4 A
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。! l0 ]; K" n7 K' d: X' P& m! e
7 I* d' P$ E- g/ L/ u

% K5 v+ r8 k; n9 Z2 _9 D6 G3 Y2问题的分析* n. I  \" J3 c; u; ?
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:2 ?# s1 \" L3 @$ z$ |% J& d: D. h
GitHub - STMicroelectronics/stm32h5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32H5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries
# V7 P( m9 N3 U3 pGitHub - STMicroelectronics/stm32u5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32U5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries
7 o* @' f. y+ ^/ h5 j1 _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。
, a  e! n8 g4 T
% W' ~0 x) K5 l0 P' K3 k

. u, ]) B1 ~! _, U" G( F8 E3Classic USBD CDC驱动的移植
2 f9 Q  }) y0 E" x$ ?5 c3.1 解压缩编译验证原始工程
% V2 o  Q6 H$ [- q; r对原始的H5例程进行编译,发现报如下错误:+ i: H1 ?  Y: ?  C! C# c. j
12.png
根据错误的说明,查看会发现下载的示例工程里面 :* l) c! U2 D- r  ^7 s& a8 x; L
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);
) A' f8 Q) @+ P8 A# s6 @0 l3 b6 a库文件STM32_USB_Device_Library 也为空,建议从github上下载:
" y# K* }2 F: r0 HGitHub - STMicroelectronics/stm32_mw_usb_device: Provides the USB Device library part of the STM32Cube MCU Component "middleware" for all STM32xx series. / W0 K) Y% p3 m
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。
, z; q1 H3 _% x. G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。
& ~% p1 F6 P" u7 t
13.png
3.2 屏蔽掉USB PD相关的操作
4 k2 p7 G  c: ~. q. x+ [: a基于此,我们准备开始新建CDC的例程。
& [- y( H$ _6 w" F% D3 E
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。
2 L# n. [! n0 M! Z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:5 A* w4 y/ V& C7 C1 N8 E
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:
5 H4 ?* _' p* N- C, b0 t
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。# Y! @* ?* L: A- S
" A) E/ u( x! B
% E2 \( f7 Y4 J9 E2 Q
3.3.实现USB CDC的枚举
4 t* P# k6 |/ X4 S- p% R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:
% b3 b) t2 U4 ^; x, P) L
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:
; T8 b+ f8 E% i, x- O! r, f2 c
18.png
对于第三个错误,将下面代码
$ b0 [& ~5 p; Q) x% B" f/ @; k
19.png
替换如下即可:- H1 N* `/ _- d' K8 C
20.png
解决好这些错误,我们再运行,会发现:& E: x# ^$ |4 F% P3 \+ _
21.png
右击显示错误是:* n. h4 F0 ?1 `) N/ j) R
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:
9 q/ ^) R0 B/ O5 I# J' q7 c
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;8 G9 M2 v1 s& f
24.png
此时再编译,发现设备管理器已经能够识别出端口了,5 I! u0 q1 u1 J$ P0 P( u
25.png
但是停下程序,发现程序进入了hardfault;
+ [; }" I" h( \$ N( }' [& A
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。, S$ P- u% c, H5 d7 H7 l
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。
7 w/ l# z6 L" i; c! a3 s6 ~7 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。- m' G2 h) ?% Y* h/ ?
29.png
4验证USBD CDC通信
4 Y* ]' g5 E# {5 z1 P* I4 c简单的验证64个字节之内的发送与接收,修改函数如下:' U. y* j) v+ k7 }0 ~
30.png

2 r# e. A) B8 [9 @; [
! i1 @- [) m' i9 T6 ~
测试如下:
2 O' Y( q, K4 w5 Z* C3 f3 A; w8 O
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!
6 u6 {+ s* L2 J+ o2 I
# {& K  A1 k2 ~5 Q4 e
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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