【经验分享】STM32 USB-HID通信移植步骤

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STMCU小助手发布时间：2022-2-9 21:48

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文章简介:	STM32 USB-HID通信移植步骤

最近发现很多人对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。

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: */

0x81, /* bEndpointAddress: Endpoint Address (IN) */

0x03, /* bmAttributes: Interrupt endpoint */

0x02, /* wMaxPacketSize: 2 Bytes max */

0x00,

0x20, /* bInterval: Polling Interval (32 ms) */

/* 34 */

0x07, /* bLength: Endpoint Descriptor size */

USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: */

/* Endpoint descriptor type */

0x01, /* bEndpointAddress: */

/* Endpoint Address (OUT) */

0x03, /* bmAttributes: Interrupt endpoint */

0x02, /* wMaxPacketSize: 2 Bytes max */

0x00,

0x20, /* bInterval: Polling Interval (20 ms) */

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 ********************/

/* 27 */

0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/

USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/

0x81, /*bEndpointAddress: Endpoint Address (IN)*/

0x03, /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/

0x40, /*wMaxPacketSize: 64 Byte max */

0x00,

0x0A, /*bInterval: Polling Interval (10 ms)*/

/* 34 */

/******************** Descriptor of endpoint ********************/

/* 27 */

0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/

USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/

0x01, /*bEndpointAddress: Endpoint Address (OUT)*/

0x03, /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/

0x40, /*wMaxPacketSize: 64 Byte max */

0x00,

0x0A, /*bInterval: Polling Interval (10 ms)*/

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。

const u8 CustomHID_ReportDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC] =

{

0x05, 0xFF, // USAGE_PAGE(User define)

0x09, 0xFF, // USAGE(User define)

0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)

0x05, 0x01, // USAGE_PAGE(1)

0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM(0)

0x29, 0xFF, // USAGE_MAXIMUM(255)

0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)

0x25, 0xFF, // LOGICAL_MAXIMUM (255)

0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)

0x95, 0x40, // REPORT_COUNT (64)

0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)

0x05, 0x02, // USAGE_PAGE(2)

0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (0)

0x29, 0xFF, // USAGE_MAXIMUM (255)

0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)

0x25, 0xFF, // LOGICAL_MAXIMUM (255)

0x95, 0x08, // REPORT_COUNT (8)

0x75, 0x40, // REPORT_SIZE (64)

0x91, 0x02, // OUTPUT (Data,Var,Abs)

0xc0 // END_COLLECTION

}; /* ReportDescriptor */

const u8 CustomHID_StringVendor[CUSTOMHID_SIZ_STRING_VENDOR]

const u8 StringProduct[SIZ_STRING_PRODUCT]

const u8 StringSerial[SIZ_STRING_SERIAL]

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。

#define CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC 39

#define CUSTOMHID_SIZ_STRING_VENDOR 64

#define CUSTOMHID_SIZ_STRING_PRODUCT 28

#define CUSTOMHID_SIZ_STRING_SERIAL 26

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)

{

/* Set Joystick_DEVICE as not configured */

pInformation->Current_Configuration = 0;

pInformation->Current_Interface = 0;/*the default Interface*/

SetBTABLE(BTABLE_ADDRESS);

/* Initialize Endpoint 0 */

SetEPType(ENDP0, EP_CONTROL);

SetEPTxStatus(ENDP0, EP_TX_STALL);

SetEPRxAddr(ENDP0, ENDP0_RXADDR);

SetEPTxAddr(ENDP0, ENDP0_TXADDR);

Clear_Status_Out(ENDP0);

SetEPRxCount(ENDP0, Device_Property.MaxPacketSize);

SetEPRxValid(ENDP0);

/* Initialize Endpoint 1 */

SetEPType(ENDP1, EP_INTERRUPT);

SetEPTxAddr(ENDP1, ENDP1_TXADDR);

SetEPTxCount(ENDP1, 64);

SetEPRxStatus(ENDP1, EP_RX_DIS);

SetEPTxStatus(ENDP1, EP_TX_NAK);

/* Initialize Endpoint 1 */

// SetEPType(ENDP1, EP_INTERRUPT);

SetEPRxAddr(ENDP1, ENDP1_RXADDR);

SetEPRxCount(ENDP1, 64);

// SetEPTxStatus(ENDP1, EP_TX_DIS);

SetEPRxStatus(ENDP1, EP_RX_VALID);

/* Set this device to response on default address */

SetDeviceAddress(0);

}

五、usb_endp.c文件

void EP1_OUT_Callback(void)

{

这些写接收代码

}

六、数据发送和接收，举例说明

1、数据接收

u8 DataLen;

DataLen = GetEPRxCount(ENDP1);

PMAToUserBufferCopy(TX1_buffer, ENDP1_RXADDR, DataLen);

SetEPRxValid(ENDP1);

USART1_Send(DataLen);

count_out = 1;

2、数据发送

UserToPMABufferCopy(InBuffer, GetEPTxAddr(ENDP1), 64);

SetEPTxCount(ENDP1, 64);

SetEPTxValid(ENDP1);

如果你发送数据较为频繁，每次发送前应使用GetEPTxStatus(ENDP1)检测上次发送是否完成。如果端点状态处于EP_TX_VALID，说明发送未结束，如果端点状态处于EP_TX_NAK，说明发送结束。