如何修改STM32的USB例程为自己所用_我的工作台_百度空间
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    在万利学习板自带的演示例程中,有几个USB的例程。如果我们想实现一个USB功能,可以拿里面的例子来改。
    那么具体要改哪些地方呢?首先要改各种描述符,然后是具体的数据处理。我们拿USB摇杆鼠标范例来修改,把它改成USB键盘。该范例在目录\Manley\EKBoard\EKSTM32F\USBDemo(8M osc)\USBDemo\USBLib\demos\JoyStickMouse下,将JoyStickMouse复制一份,改名为USBKeyboard,以用来修改。
    描述符在文件usb_desc.c中。{dy}个要改的是设备描述符。设备描述符的结构都标准的,长度也是固定的。范例中的USB设备描述符如下:
/* USB Standard Device Descriptor */
const u8 Joystick_DeviceDescriptor[JOYSTICK_SIZ_DEVICE_DESC]=
{
0x12,                        /*bLength */
USB_DEVICE_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType*/
0x00,                        /*bcdUSB */
0x02,
0x00,                        /*bDeviceClass*/
0x00,                        /*bDeviceSubClass*/
0x00,                        /*bDeviceProtocol*/
0x40,                        /*bMaxPacketSize40*/
0x83,                        /*idVendor (0x0483)*/
0x04,
0x10,                        /*idProduct = 0x5710*/
0x57,
0x00,                        /*bcdDevice rel. 2.00*/
0x02,
1,    /*Index of string descriptor describing
                             manufacturer */
2,   /*Index of string descriptor describing
                           product*/
3,        /*Index of string descriptor describing the
                     device serial number */
0x01                /*bNumConfigurations*/
}; /* Joystick_DeviceDescriptor */
我们只需要修改这里的idVendor(即VID)和idProduct(即PID)即可。它们是用来供电脑端识别设备以加载驱动用的,所以必须不能跟现有的设备相冲突。VID和PID都是两字节,低字节在前,高字节在后。例如这里的VID为0x0483,写在里面就是0x83,0x04。我们将VID改成0x1234,将PID改成0x4321,即: 0x34, 0x12, 0x21, 0x43。
然后再修改配置描述符集合。配置描述符集合包括配置描述符、接口描述符、类特殊描述符(这里是HID描述符)、以及端点描述符。如果你需要增加端点,那么在{zh1}增加就行了,注意要记得修改JOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC的值为配置描述符集合的长度。{dy}部分为配置描述符。通常这里不需要修改,除非你要改成该配置有多个接口(USB复合设备),那么应该修改bNumInterfaces,需要多少个就改成多少个,这里只有一个接口,所以值为1。第二部分为接口描述符,在接口描述符中决定该接口所实现的功能,例如HID设备,或者是大容量存储设备等等。其中bInterfaceNumber为该接口的编号,从0开始。这里只有一个接口,所以它的值为0,如果又更多的接口,则依次编号。注意一个接口完整结束(包括该接口下的类特殊描述符和端点描述符)后,才开始一个新的接口。bNumEndpoints为该接口所使用的端点数目(不包括端点0),原来的程序是实现鼠标功能的,所以只有一个输入端点。我们这里增加一个输出端点,用来控制LED(键盘上有大写字母锁定、小键盘数字键锁定等指示灯),因此将bNumEndpoints改为2。bInterfaceClass为接口所使用的类,这里指定为HID设备,USB键盘和鼠标都是HID设备,这里不用修改,如果你要实现其它设备,请根据USB协议所规定的类来修改。bInterfaceSubClass为接口所使用的子类,在HID设备类下规定了两种子类,系统引导时能用的和不能用的,这里为1,表示系统引导时能使用。bInterfaceProtocol为接口的协议,原来为鼠标,这里改为1,键盘。第三部分为HID描述符,只有HID设备才有,如果你要修改成其它设备,则用其它设备的类特殊描述符代替或者没有,在这里不用做修改。第四部分为输入端点1的端点描述符,原来代码中,设置的端点{zd0}包长度(wMaxPacketSize)为4字节,我们将其改成8字节。另外,我们再增加一个输出端点1,将{zh1}的输入端点1描述符复制一份,然后修改地址(bEndpointAddress)为0x01,这表示该端点为输出端点,地址为1。由bEndpointAddress的{zg}位表示方向,1为输入,0为输出,{zh1}4位表示地址。{zh1},要记得在usb_desc.h文件中修改JOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC的长度为41,因为我们增加了7字节。实际修改好的配置描述符集合如下:
/* USB Configuration Descriptor */
/* All Descriptors (Configuration, Interface, Endpoint, Class, Vendor */
const u8 Joystick_ConfigDescriptor[JOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC] =
{
//以下为配置描述符
0x09, /* bLength: Configuation Descriptor size */
USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: Configuration */
JOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC,
/* wTotalLength: Bytes returned */
0x00,
0x01,          /*bNumInterfaces: 1 interface*/
0x01,          /*bConfigurationValue: Configuration value*/
0x00,          /*iConfiguration: Index of string descriptor describing
                the configuration*/
0xC0,          /*bmAttributes: self powered */
0x32,          /*MaxPower 100 mA: this current is used for detecting Vbus*/
//以下为接口描述符
/************** Descriptor of Joystick Mouse interface ****************/
/* 09 */
0x09,          /*bLength: Interface Descriptor size*/
USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,/*bDescriptorType: Interface descriptor type*/
0x00,          /*bInterfaceNumber: Number of Interface*/
0x00,          /*bAlternateSetting: Alternate setting*/
0x02,          /*bNumEndpoints*/
0x03,          /*bInterfaceClass: HID*/
0x01,          /*bInterfaceSubClass : 1=BOOT, 0=no boot*/
0x01,          /*bInterfaceProtocol : 0=none, 1=keyboard, 2=mouse*/
0,             /*iInterface: Index of string descriptor*/
//以下为HID描述符
/******************** Descriptor of Joystick Mouse HID ********************/
/* 18 */
0x09,          /*bLength: HID Descriptor size*/
HID_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType: HID*/
0x00,          /*bcdHID: HID Class Spec release number*/
0x01,
0x00,          /*bCountryCode: Hardware target country*/
0x01,          /*bNumDescriptors: Number of HID class descriptors to follow*/
0x22,          /*bDescriptorType*/
JOYSTICK_SIZ_REPORT_DESC,/*wItemLength: Total length of Report descriptor*/
0x00,

//以下为输入端点1描述符
/******************** Descriptor of Joystick Mouse endpoint ********************/
/* 27 */
0x07,           /*bLength: Endpoint Descriptor size*/
USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/
0x81,           /*bEndpointAddress: Endpoint Address (IN)*/
0x03,           /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/
0x08,           /*wMaxPacketSize: 8 Byte max */
0x00,
0x20,           /*bInterval: Polling Interval (32 ms)*/
//以下为输出端但1描述符
/* 34 */
0x07,           /*bLength: Endpoint Descriptor size*/
USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/
0x01,           /*bEndpointAddress: Endpoint Address (OUT)*/
0x03,           /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/
0x08,           /*wMaxPacketSize: 8 Byte max */
0x00,
0x20,           /*bInterval: Polling Interval (32 ms)*/
/* 41 */
};
接下来,还需要修改报告描述符,报告描述符比较复杂,这里就不详述了,直接给出修改好的报告描述符如下:
const u8 Joystick_ReportDescriptor[JOYSTICK_SIZ_REPORT_DESC] =
{
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
0x09, 0x06, // USAGE (Keyboard)
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
0x05, 0x07, //      USAGE_PAGE (Keyboard/Keypad)
0x19, 0xe0, //      USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)
0x29, 0xe7, //      USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)
0x15, 0x00, //      LOGICAL_MINIMUM (0)
0x25, 0x01, //      LOGICAL_MAXIMUM (1)
0x95, 0x08, //      REPORT_COUNT (8)
0x75, 0x01, //      REPORT_SIZE (1)
0x81, 0x02, //      INPUT (Data,Var,Abs)
0x95, 0x01, //      REPORT_COUNT (1)
0x75, 0x08, //      REPORT_SIZE (8)
0x81, 0x03, //      INPUT (Cnst,Var,Abs)
0x95, 0x06, //    REPORT_COUNT (6)
0x75, 0x08, //    REPORT_SIZE (8)
0x25, 0xFF, //    LOGICAL_MAXIMUM (255)
0x19, 0x00, //    USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))
0x29, 0x65, //    USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)
0x81, 0x00, //      INPUT (Data,Ary,Abs)
0x25, 0x01, //      LOGICAL_MAXIMUM (1)
0x95, 0x05, //    REPORT_COUNT (5)
0x75, 0x01, //    REPORT_SIZE (1)
0x05, 0x08, //    USAGE_PAGE (LEDs)
0x19, 0x01, //    USAGE_MINIMUM (Num Lock)
0x29, 0x02, //    USAGE_MAXIMUM (Caps Lock)
0x91, 0x02, //    OUTPUT (Data,Var,Abs)
0x95, 0x01, //    REPORT_COUNT (1)
0x75, 0x06, //    REPORT_SIZE (6)
0x91, 0x03, //    OUTPUT (Cnst,Var,Abs)
0xc0         // END_COLLECTION
};
该报告描述符说明输入报告为8字节,{dy}字节为特殊键,用位图表示,第二字节保留,第三至第八字节为普通按键。我们将原来的摇杆功能改成键盘上的4个方向键,中键选择键为回车键,另外KEY2和KEY3分别做大写字母锁定键和数字锁锁定键。输出报告为1字节,其中{zd1}两位分别为Num Lock灯和Caps Lock灯。
Joystick_StringLangID描述符不用修改,Joystick_StringVendor、Joystick_StringProduct分别为厂商字符串和设备字符串,不改也可以,但是显示出来就是原来的内容,{zh0}还是自己修改下。这里使用的是Unicode编码,可以直接使用圈圈以前写小程序自动生成该描述符,该工具的地址为:。Joystick_StringSerial为产品序列号,它也是Unicode编码,这里可以不用修改,当然你修改也可以。这里我将厂商字符串改成“电脑圈圈的家当”,产品字符串改成“电脑圈圈修改的简易USB键盘”。
好了,描述符改完了,就需要去修改数据处理了。我们启用了一个新的端点,端点1输出,原来的程序中并未对它进行初始化,所以我们需要先增加对端点1输出的初始化。在usb_prop.c文件中,找到void Joystick_Reset(void)函数,该函数是负责初始化端点的。原来对端点1输入的初始化设置为4字节,我们将它改成8字节。并增加对端点输出的初始化,最终修改的代码部分如下:
   /* Initialize Endpoint In 1 */
   SetEPType(ENDP1, EP_INTERRUPT); //初始化为中断端点类型
   SetEPTxAddr(ENDP1, ENDP1_TXADDR); //设置发送数据的地址
   SetEPTxCount(ENDP1, 8); //设置发送的长度
//   SetEPRxStatus(ENDP1, EP_RX_DIS);
   SetEPTxStatus(ENDP1, EP_TX_NAK); //设置端点处于忙状态
  
   /* Initialize Endpoint Out 1 */
   SetEPRxAddr(ENDP1, ENDP1_RXADDR); //设置接收数据的地址
   SetEPRxCount(ENDP1, 1);   //设置接收长度
   SetEPRxStatus(ENDP1, EP_RX_VALID); //设置端点有效,可以接收数据
需要在usb_conf.h中增加对ENDP1_RXADDR的定义:
#define ENDP1_RXADDR         (0xD8)
然后,修改原来在main函数中发送数据的处理。这里我们使用圈圈前几天写的按键及摇杆驱动(见)。
修改主循环中的内容如下:
   while (1)
   {
     DelayXms(5);   //延时5ms
     KeyScan(); //扫描一次键盘
     if (KeyUp||KeyDown)
     {
       Joystick_Send(KeyPress); //发送按键
       KeyUp="0";   //xx事件
       KeyDown="0";
     }
   }
然后,在hw_config.c中修改Joystick_Send函数,根据不同的按键来发送按键情况,具体怎么修改这里就不说了,{zh1}使用函数   UserToPMABufferCopy将缓冲区中的数据复制到端点1的输出缓冲中,再使用函数SetEPTxValid(ENDP1)使端点1数据有效,从而发送出去。
对于输出,我们还需要增加一个回调函数来处理,因为原来的输出端点1的回调函数是个空函数。在usb_conf.h中找到#define   EP1_OUT_Callback    NOP_Process 一行,它将端点1输出回调函数定义为空处理函数。我们将它删除,换成我们自己的回调处理函数:void EP1_OUT_Callback(void);。然后回到main.c中增加该函数的实际代码,它主要用来控制LED的状态。在使用LED之前,当然要记得初始化这些IO口为输出状态,以及使能PC口的时钟,还有前面的键盘扫描也要增加对相应的IO口初始化,这些初始化代码在void Set_System(void)函数中处理。LED连接在PC口上,在stm32f10x_conf.h文件中,将#define _GPIOC宏使能,原本该宏是被注释掉的,这样会提示GPIOC没有定义。
处理接收数据的回调函数和发送数据的函数代码分别如下:
void EP1_OUT_Callback(void)
{
u8 DataLen; //保存接收数据的长度
u8 DataBuffer[64]; //保存接收数据的缓冲区

DataLen = GetEPRxCount(ENDP1); //获取收到的长度
PMAToUserBufferCopy(DataBuffer, ENDP1_RXADDR, DataLen); //复制数据
SetEPRxValid(ENDP1); //设置端点有效,以接收下一次数据

if(DataLen==1) //收到一字节的输出报告
{
   //D0位表示数字键盘灯,D1位表示大写字母锁定灯
   if(DataBuffer[0]&0x01)   //数字键盘灯亮
   {
    GPIOC->BSRR=(1<<6); //亮LED3
   }
   else
   {
    GPIOC->BRR=(1<<6); //灭LED3
   }
   if(DataBuffer[0]&0x02) //大写字母锁定键
   {
    GPIOC->BSRR=(1<<7); //亮LED2
   }
   else
   {
    GPIOC->BRR=(1<<7); //灭LED2
   }
}
}

void Joystick_Send(u8 Keys)
{
   u8 Buffer[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
   u8 i;
   i="2";
  
   //对各个按键进行处理。注意,由于这里的摇杆5个按键
   //不可能同时按下,所以返回的普通键数量不会超过6个。
   //如果你的键盘同时按下的普通键能够超过6个的话,就需要做
   //点特殊处理了,将后面6字节全部设置为0xFF,表示按键无法识别。
   if(Keys&KEY_UP)
   {
    Buffer[i]=0x52; //Keyboard UpArrow
    i++;
   }
   if(Keys&KEY_DOWN)
   {
    Buffer[i]=0x51; //Keyboard DownArrow
    i++;
   }
   if(Keys&KEY_LEFT)
   {
    Buffer[i]=0x50; //Keyboard LeftArrow
    i++;
   }
   if(Keys&KEY_RIGHT)
   {
    Buffer[i]=0x4F; //Keyboard RightArrow
    i++;
   }
   if(Keys&KEY_2)
   {
    Buffer[i]=0x39; //Keyboard Caps Lock
    i++;
   }
   if(Keys&KEY_3)
   {
    Buffer[i]=0x53; //Keypad Num Lock and Clear
    i++;
   }
   if(Keys&KEY_SEL)
   {
    Buffer[i]=0x28; //Keyboard Return (ENTER)
   }
   /*copy mouse position info in ENDP1 Tx Packet Memory Area*/
   UserToPMABufferCopy(Buffer, GetEPTxAddr(ENDP1), 8);
   /* enable endpoint for transmission */
   SetEPTxValid(ENDP1);
}
程序运行后,可在设备管理器中看到新增加的USB人体学输入设备和一个键盘设备。


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