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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
* [$ A/ x1 B2 u4 D; N) g6 n& C3 [' }% 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。
  k3 A9 q' _5 f+ w$ ]3 U3 b; \6 t1 M4 x) w

# |4 S/ m* b, g: {( F; @8 v1 Q2问题的分析. V6 r  b' c9 ?# Y& [$ 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:" ~3 M4 ~# h1 [# s
GitHub - STMicroelectronics/stm32h5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32H5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries & D, s! h. e! C* l1 r% y
GitHub - STMicroelectronics/stm32u5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32U5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries
* Y$ R- \. \2 Z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! Q: J0 b3 F. J0 {7 p  p% m+ i; u$ I$ {. b. C+ ^. t7 j

% |$ h/ @- @7 C$ y/ g3 G3Classic USBD CDC驱动的移植8 z. {' ~  @* I* Y$ e
3.1 解压缩编译验证原始工程
0 `, v& U3 f  q' D4 v对原始的H5例程进行编译,发现报如下错误:
6 w, _! U0 ~' S8 g5 J: e' z% W
12.png
根据错误的说明,查看会发现下载的示例工程里面 :2 y& Q) B+ E! Y9 y& Q4 Q
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);. W% l" {# `. K( l9 w. ~
库文件STM32_USB_Device_Library 也为空,建议从github上下载:! L$ {" E) q/ Q5 D  W: J7 M1 o# P
GitHub - STMicroelectronics/stm32_mw_usb_device: Provides the USB Device library part of the STM32Cube MCU Component "middleware" for all STM32xx series.
8 u% _: O2 V* V3 ^6 u9 Y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。: {* s, p5 z9 \) f: k
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。( U5 T6 ^, G3 i, j8 e% ~- e6 i( y
13.png
3.2 屏蔽掉USB PD相关的操作
3 T: a: p5 d9 b$ G) k4 Q基于此,我们准备开始新建CDC的例程。! \7 I+ Y% C4 r
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。- V7 @4 C" D; z/ p: |! V. J
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:' A+ z+ Y9 ^8 H
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:
; i. A. E6 W8 V0 J0 _
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。% I- S  A+ y9 _  \/ s4 C

+ `4 p% i& ^: P

, G, S; U: v" u- Z- C3.3.实现USB CDC的枚举* X$ z7 y3 @" ~
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:, `3 t+ F" I- i+ h
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:
( P9 ?: d( B0 n2 [
18.png
对于第三个错误,将下面代码
" g/ R/ g3 f" ~4 ~* A7 B) M
19.png
替换如下即可:+ q( F- [9 `8 I- t7 {  n
20.png
解决好这些错误,我们再运行,会发现:
7 W) f* W  u, u* p6 h& h; X
21.png
右击显示错误是:
: k: }- i0 ^5 r# J
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:) L7 z9 M3 f  r, ~: n( o& }
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;7 ~! p0 I) J" J3 ~/ O* j/ B% ^! C
24.png
此时再编译,发现设备管理器已经能够识别出端口了,( V5 S. N9 P& a6 P" x6 O
25.png
但是停下程序,发现程序进入了hardfault;
- S4 |$ _. ^' E; t
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。. }$ E: G" p: ]: U9 c4 d: \
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。0 Y8 G+ A" e" `4 |# k' L
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。
; C5 D# _  k! }
29.png
4验证USBD CDC通信% }# A/ {0 x; ^  b
简单的验证64个字节之内的发送与接收,修改函数如下:
6 e: i3 O. X: U/ G0 V/ H' S
30.png
" O. [! I* {( }  u6 z2 x- e* k# I
  T& ~! |$ T. L, c0 N! Y- k7 I
测试如下:0 j0 [* X; d. X. S& x! `  B
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!
+ o0 v, r) V  d- {2 I, K$ l# e& G6 x& T- b
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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