基于万利EK-STM32开发板的简易USB键盘实现

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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ManleyEKBoardEKSTM32FUSBDemo(8Mosc)USBDemoUSBLibdemosJoyStickMous下,将JoyStickMouse复制一份,改名为USBKeyboard,以用来修改。
描述符修改
描述符在文件usb_desc.c中。第一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,那么在最后增加就行了,注意要记得修改JOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC的值为配置描述符集合的长度。第一部分为配置描述符。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,设置的端点最大包长度(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,将最后的输入端点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的最高位表示方向,1为输入,0为输出,最后4位表示地址。最后,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 */
};