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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1 i$ h0 `: q9 I. S  p/ {
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。
9 p5 t4 z7 j4 }! A+ x/ Z: ?- S* m9 _- d5 b, ?8 t

$ a3 D+ G* M) _) U2问题的分析7 c& P% J4 _3 ]% O6 s7 B
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 n3 U6 f3 F0 N* \GitHub - STMicroelectronics/stm32h5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32H5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries
. F% @: d4 P& i; p+ w" QGitHub - STMicroelectronics/stm32u5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32U5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries
: k! V' V( f% A* n. `4 r) h. M0 ?( A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。3 s' l0 S0 J& H) {' F
! a2 @7 y" o+ a
4 Q6 C8 e. k, ]  f( F& G7 ~
3Classic USBD CDC驱动的移植/ ~  y* {7 `. ^2 o$ |! d( i) F
3.1 解压缩编译验证原始工程& o1 H2 O* ?, F& C
对原始的H5例程进行编译,发现报如下错误:  G3 P7 R1 c; c6 q# u7 z. j% }
12.png
根据错误的说明,查看会发现下载的示例工程里面 :2 R2 h$ ], v- U
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);3 ^! u# w; J% \4 l
库文件STM32_USB_Device_Library 也为空,建议从github上下载:
# b% E, n' d7 b& Z( A& P1 XGitHub - STMicroelectronics/stm32_mw_usb_device: Provides the USB Device library part of the STM32Cube MCU Component "middleware" for all STM32xx series.
) N  u2 M( V+ p' ?+ {+ o2 N- c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。+ v0 w7 {( F# D
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。
" |+ A( D. r# J; j' S
13.png
3.2 屏蔽掉USB PD相关的操作 ! a8 G& K6 l1 j/ q0 B
基于此,我们准备开始新建CDC的例程。
+ t7 B7 H4 _2 E" 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。
& X' ~2 m  T3 W7 b% x5 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 T. U: K5 ~3 j) D( G7 W: s7 X
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:
" }! D& z0 r- S* F. \. @3 E9 h
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。" k7 Z  s; _4 y* E
% d6 M/ T9 V2 |) N% J
9 G, \4 @/ v' d2 I- g6 f& y6 \
3.3.实现USB CDC的枚举8 ~# |. h; l5 H) B! O0 a
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# C# @, T; z, L. `$ \1 q) a4 c
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:4 M, T; T4 |& A9 S. y& B1 i
18.png
对于第三个错误,将下面代码
: g1 N# i0 Q! u. e8 V! E" ^
19.png
替换如下即可:4 O* ?  w$ X: b1 Z
20.png
解决好这些错误,我们再运行,会发现:$ Q! s2 ~6 E: g, {) V' ~
21.png
右击显示错误是:- D/ u& m9 B: s: y! P, [5 g
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:
; Y" [: ]8 B; @1 K) l8 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 |! F0 c& [% b% s% ~8 N* R6 s
24.png
此时再编译,发现设备管理器已经能够识别出端口了,8 ]5 n: Q' p+ {3 {1 S0 f
25.png
但是停下程序,发现程序进入了hardfault;! {& ?$ ~' Y& ^. s2 i( P
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。
6 C, h/ j6 G4 k& k$ r/ f3 ]# k, o
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。) E& K5 X! \3 L9 j. w
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。
/ t. ]7 n2 `" r, B2 s9 D* W2 K
29.png
4验证USBD CDC通信
( E  h/ p3 l, h7 D' L% J2 v简单的验证64个字节之内的发送与接收,修改函数如下:% f6 f2 {6 O' t
30.png

+ q) }( g9 i4 S/ |* J# ?6 d
) v7 w/ \0 b& }' e
测试如下:# w* @3 C4 i: R7 Y' Q" |6 u) ^
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!. L- I; s6 C- \8 e: Q5 |- M

" b( v5 I9 X4 }  a5 ?$ q, @
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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