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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
0 Z$ O& q5 F; D! K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。: ?8 B' F1 P; `% J  U3 Z
3 Z. ?4 A# N5 H( k: f3 P/ L+ X
$ ^& l1 m7 I+ i- V. |: O
2问题的分析
5 c* X8 M7 o9 Z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:1 U4 \, R+ i# Y) W9 d9 a3 ?, W
GitHub - STMicroelectronics/stm32h5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32H5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries 8 E# S+ `% D$ e+ `5 V6 D
GitHub - STMicroelectronics/stm32u5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32U5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries
( E9 w6 _) ], Y9 ]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。4 f" J# B2 f5 ~( P! D

& }0 X1 P0 n9 s4 K& Q0 H0 J  U
! [4 w; F6 X. s  A' e! H
3Classic USBD CDC驱动的移植
1 A# ^+ Y8 K, U! H+ S) }3.1 解压缩编译验证原始工程
& z6 N* p# q. U0 H对原始的H5例程进行编译,发现报如下错误:
) A! k% l% ^# s) I* W4 i
12.png
根据错误的说明,查看会发现下载的示例工程里面 :  f" N! |7 H7 W) E$ g/ o
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);8 a6 X$ {) z7 U' Y7 [+ n  c) n8 M5 T
库文件STM32_USB_Device_Library 也为空,建议从github上下载:. {( ]$ J6 |. C; t8 B
GitHub - STMicroelectronics/stm32_mw_usb_device: Provides the USB Device library part of the STM32Cube MCU Component "middleware" for all STM32xx series.
3 Q0 v2 u7 ~9 X; J& r/ ?! J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。
! y. ^6 q: D+ f$ _3 S) W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。
3 G8 s/ O2 w% O8 j* b7 V
13.png
3.2 屏蔽掉USB PD相关的操作 & F; j( \. V8 u9 _3 z+ D
基于此,我们准备开始新建CDC的例程。: q9 l. |, M7 Y" N
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。
9 n& z. e& T6 _& @$ i$ |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:
9 Z1 W/ i8 a5 ]
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:9 g: W, ?8 f. l4 {
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。
& {/ D! x' H  v' R' s: T$ p/ d
( J% q0 t- I1 j  `0 V3 N9 K
# z1 I; H8 c4 U1 Y6 D: L
3.3.实现USB CDC的枚举
, P; r, b# ~$ x& e% Z, T9 d3 F, T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:
: C% M9 f$ j4 p" w. c* O* t7 B
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:9 G  Y1 m& s0 a3 N# z6 X3 n
18.png
对于第三个错误,将下面代码' h& w. K9 Y: s" ~' O- @
19.png
替换如下即可:
! D  L6 _+ s: D4 s# D
20.png
解决好这些错误,我们再运行,会发现:. [; R! L. E& h) s" j! o
21.png
右击显示错误是:
+ ]: E" z* u, n# B! P
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:
# \4 w9 o6 G0 _. ^
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;
0 }& n3 _  ?1 {# t
24.png
此时再编译,发现设备管理器已经能够识别出端口了,
" v# p: e9 X8 \) x8 s
25.png
但是停下程序,发现程序进入了hardfault;, g8 F, ]; r# 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。
5 Z3 u5 s0 d) ^' H
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。
2 ^9 t1 B0 h9 A* y- {% {9 C
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。
' ~0 x/ w! ]" Y5 D3 f; r2 v
29.png
4验证USBD CDC通信
* `# I  t4 d, D# W简单的验证64个字节之内的发送与接收,修改函数如下:
. x2 ?; |* ?2 V! n
30.png
; F8 T$ w7 L/ i. [
( M& k" S9 h% ~! O% x
测试如下:
5 T8 L. `6 I" w" C
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!
( P# K, Q8 F( G8 h7 D
' d$ d- x$ y% \$ F
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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