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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7 b: [: E; k6 u$ h
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。
0 H! i3 M& b% H6 [0 p* T
7 r5 \! J& I7 W4 }" ]. e
5 \" j0 M+ Q$ Z' b8 @; u6 e* J+ _
2问题的分析
( B( p$ y* `( l* f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:
  V8 h! J+ a9 L2 f2 l" lGitHub - STMicroelectronics/stm32h5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32H5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries
3 D& B& s& M' K8 WGitHub - STMicroelectronics/stm32u5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32U5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries
+ A4 y/ ]+ j- I% d4 v8 B( S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。  P2 j9 o1 O: q- m% M7 S( h

# x, i" ?7 {4 K2 L# f
) t6 ~% H0 F' ^% t' X7 R+ q# O
3Classic USBD CDC驱动的移植
; F) M8 a" c' Z, }/ Y3.1 解压缩编译验证原始工程) q# @4 z2 @: g' t1 ^
对原始的H5例程进行编译,发现报如下错误:9 h7 o% X( o3 A) S: r& g
12.png
根据错误的说明,查看会发现下载的示例工程里面 :' y0 A( _8 d' n
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);
0 A$ D  p! h2 w$ h0 @7 W库文件STM32_USB_Device_Library 也为空,建议从github上下载:
, O5 w& K7 A. sGitHub - STMicroelectronics/stm32_mw_usb_device: Provides the USB Device library part of the STM32Cube MCU Component "middleware" for all STM32xx series.
0 ?5 ]; L& x: a1 Q6 J1 A" |# `& p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。
9 l% c+ H) W, f3 y4 ~7 e: C7 I4 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。/ H4 R$ @3 V. [4 |( F& ~* O
13.png
3.2 屏蔽掉USB PD相关的操作
! ~" _3 S  z, d基于此,我们准备开始新建CDC的例程。
: F) u3 r& Q: ?' T2 h# d
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。. Q0 Q' H. f; u: D
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:
% Z( l7 V  b$ I8 p
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:+ o2 W+ b. ?, O
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。0 |% r$ H2 ?8 P) I, ~2 H4 k
9 Z& c& N/ R" L. D
4 Y0 `! }6 `8 F" _$ z
3.3.实现USB CDC的枚举5 f( |7 R! z! F
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:
( b: Q& r6 y% t7 j% N5 O/ E2 K" K& f
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:
/ k( H+ N$ b% ^9 g8 R
18.png
对于第三个错误,将下面代码
, z8 d# [3 l1 A/ y. M
19.png
替换如下即可:
- t+ @; w4 o: [$ y
20.png
解决好这些错误,我们再运行,会发现:& O+ v: A& d, {$ ~$ Z1 K2 z
21.png
右击显示错误是:2 j& |& u  a# S# R6 ^
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:( T3 ^2 H4 L: v6 j4 o7 M. D
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 Q; Y7 \7 u! Q
24.png
此时再编译,发现设备管理器已经能够识别出端口了,1 O& w1 {, V8 l5 l3 |: u
25.png
但是停下程序,发现程序进入了hardfault;0 w( s6 B4 |* }, A7 Q# E1 M
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 J* z, f' _5 Q" j- `$ j3 P1 O; k
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。
, m& K! w8 N, o! I$ ?. V6 @
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。
) P: U. P3 W- _1 p& P2 H
29.png
4验证USBD CDC通信
% A# r2 ^( x3 o! L简单的验证64个字节之内的发送与接收,修改函数如下:
3 S. X# V: J" e% I/ F2 Y
30.png

5 S  M. \! b) ~) m! v  n1 ?

! A, a6 p# \* Y测试如下:2 c$ t/ f7 |) U9 @4 e+ Y, I' |
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!
( a7 |, J/ W& t+ Q; ?
; |% A$ w$ B' J$ e) F5 L; P  O
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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