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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
* K2 n" ~6 G% t' J" ~3 ~& B# y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 T% i& l3 x# L( O1 }. j2 r" S

1 [. k8 g6 }. r; w' s  h

2 q( W3 p, r- h2问题的分析5 Z# M1 w0 f$ v7 |; U' q8 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:
! C3 I* r  F/ U7 u! ~GitHub - STMicroelectronics/stm32h5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32H5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries
: g+ A& @; ]' ^GitHub - STMicroelectronics/stm32u5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32U5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries7 |7 K& g. ?% 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。
# `* u- h  D, m5 u
0 }- Y- G; K* ]* ~5 [
' ?6 N% B1 J. N; n
3Classic USBD CDC驱动的移植
% r3 l( }$ P" z% |; r0 ]3.1 解压缩编译验证原始工程
9 e0 _! }! |/ F% k& _; R对原始的H5例程进行编译,发现报如下错误:
% p& [$ @! Q" E4 b& ?$ R  p& z
12.png
根据错误的说明,查看会发现下载的示例工程里面 :# j3 p- E: ~+ I' I/ E
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);  U/ q' ?  d! J0 n) a& t
库文件STM32_USB_Device_Library 也为空,建议从github上下载:
& G5 w8 B+ O; wGitHub - STMicroelectronics/stm32_mw_usb_device: Provides the USB Device library part of the STM32Cube MCU Component "middleware" for all STM32xx series. ( [6 ~, D, B0 O+ C! b) T# i
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。* [* `3 w8 m2 P0 F! ^
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。
& u3 V/ B; J8 F1 }- m8 {! `
13.png
3.2 屏蔽掉USB PD相关的操作
% h9 P; _% }$ @0 v: L( A" [基于此,我们准备开始新建CDC的例程。$ `1 y0 W! g6 l( m" B
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。
( z) W6 X+ N0 J  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:: o  T4 w" w* t- ]. H' |6 w( i
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:2 R8 l0 N5 u7 j1 y! V
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。
; S4 Y1 }4 @( C; i9 i- m" _( g8 h. K' `* E

( c. {4 D7 y( e; F; K: v3.3.实现USB CDC的枚举$ r% S( [7 R- l
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:
1 R4 J8 p( z8 C8 a/ m; t
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:
: p3 P) t. P4 s  c& z0 X  I3 B6 E: @
18.png
对于第三个错误,将下面代码! N% r; l- I1 z( k0 P1 v
19.png
替换如下即可:# ^' d; R: N: g" V: {7 Y3 X5 `5 a
20.png
解决好这些错误,我们再运行,会发现:& ~" b: l) @6 G( J
21.png
右击显示错误是:
6 }! g/ ?% N+ l4 s  u4 N
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:
$ R% u% f( U0 g
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 B$ W5 q! g  Y2 P/ }
24.png
此时再编译,发现设备管理器已经能够识别出端口了,/ K! k% x2 K3 F$ f5 l' T
25.png
但是停下程序,发现程序进入了hardfault;, Y# o; Y8 F1 U( T# J5 T' ?+ 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。. w4 @7 ^) D( C" N" r* V
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。
4 c* j! v: U; o0 s, R  N
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。
' [4 P7 g  Q0 Z
29.png
4验证USBD CDC通信
! {0 U; X. G/ @; |5 }- M7 S简单的验证64个字节之内的发送与接收,修改函数如下:: V& m/ A8 k+ _4 V( d" Y
30.png
8 k9 L/ H; P, {0 S8 E) G- b0 x# U' A

2 f1 h' E( e% G- k5 y7 c测试如下:
1 @  m2 B8 u  X
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!
. s0 O3 Z; @/ V) ~% [* Q8 _+ o  z" [! s; }$ |1 Z/ o, r
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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