通过STM32CubeMX生成HID双向通讯工程 前言客户在做USB通讯的时候,基本的需求就是发送某些数据到USB host端,同时接收一些数据从USB Host端,那么如何快速的建立一个工程并验证数据是否正确呢?下边我们就结合STM32F072的评估板(其他的STM32xx系列的实现方式都是类似的)来快速实现一个简单的数据收发实验。 问题分析( t# Q* _& v' F4 M O7 A: \ USB Host软件5 u4 C5 h# u/ d5 z r1 s PC端软件使用ST免费提供的Usb Hid Demonstrator。这个软件可以在ST官网上免费下载到。连接地址:STSW-STM32084,此软件调用的是windows标准的HID类驱动,所以无需安装任何驱动程序及可运行。 ; a+ n+ j& {' Q 下载安装完这个软件之后,我们就可以开始开发STM32的USB 从机程序了。 首先,打开STM32CubeMX,新建工程,选择STM32F072B-DISCOVERY开发板。 }! y1 T! y4 Q ; J- k6 g% R9 A! \& \" c1 T; y 4 Y5 W' @" N+ m% Z- ]$ ` n 其次,在Pinout选项中,开打USB的device功能。7 q/ @. b R' U d# x1 Y 9 Q. S1 K0 W" {" U, Y6 }0 W% y 7 d( n/ x# S, P/ r; @3 p 并在Middleware中选择开启class for IP中的 custom Human Interface Device(HID). ( `; C$ O. A! y$ u 点击“保存”后直接生成工程。我们这里以生成IAR工程为例,项目名叫做HID。 ! s! G5 R* G) i. L ' P7 {0 p3 [3 k% u* ^ 这样我们的工程就基本成功了,但是还缺少最最关键的一步,就是USB主机和从机的通讯“协议”,这个协议在那里实现呢?因为我们Host端软件已经是Usb Hid Demonstrator,那么这边的协议就已经固定了(其实在实际的开发中大多是主机端和从机相互沟通后,软件自行修改的),从机只需要对应这套协议即可。 将如下代码复制,替换掉usbd_custom_hid_if.c文件中的同名数组。# l2 A/ _4 N; h % f- G( |( s+ p6 b- @( H / W* A6 m4 W3 ], Y8 i4 z# i" u1 J/ J 注意:这里一定要覆盖“同名”数组,千万不要覆盖错了。( ^' Y& I( B7 ~! a7 z/ p 之后将如下代码复制到usbd_custom_hid_if_if.h中。 9 c# P0 a |6 d0 _9 }- o m1 k3 z' u ' r* |, W+ F5 K5 f7 K' r % c% z! a& p% L# |' {8 u. [ 最后在usbd_conf.h文件中将USBD_CUSTOM_HID_REPORT_DESC_SIZE的定义值修改为163(默认值是2)+ F6 x% r) H2 p) @/ J2 e 为什么这样修改呢? 简单说一下其中关键值的含义。这个HID 的报文描述符其实定义了8个部分(条目)的功能定义,分为LED1,LED2,LED3,LED4,按键输入,篡改按键输入和ADC输入。每一个部分基本的格式都是固定的。以LED1为例(其他条目可自行对照文档解析): 1 {% G" R+ y5 } 0x85, LED1_REPORT_ID, 含义是这个功能的ID号是LED1_REPORT_ID(宏定义为0x01)1 h: y+ l! X7 j 这个ID号是每次报文发送的时候最先被发送出去的(USB都是LSB)字节,之后跟着的才是我们实际有效的数据/指令,到底是数据还是指令,就看你的应用程序如何去解析这个数据了。 7 m# U# v1 N. j$ A/ ^$ j! b* M/ z 0x09, 0x01, 这个功能序号为1,后边的序号依次递加,没什么好说的 0x15, 0x00, 这个是规定逻辑最小值为0 0x25, 0x01, 这个是规定逻辑最大值为17 |6 w* J/ O# y6 R* V# X1 S2 Y 上边的这两条语句规定了跟在报文ID后边的数据范围,最大值是1,最小值是0.(因为我们的LED也就只有灭和亮两种状态)6 _8 Y4 k! u4 W9 A; O 0x75, 0x08, 这个是报文的大小为8,只要别写错就行了 0x95, LED1_REPORT_COUNT, 这个是说下边有LED1_REPORT_COUNT (宏定义为1)个项目会被添加,即这个功能的数量是1个2 l& J X8 f6 y/ ^+ _ 0xB1, 0x82, 这个是规定能够发送给从机设备的数据信息9 _4 h. i7 u' B* ~& ? 0x91, 0x82, 这个规定了这个功能的数据方向是输出(USB的方向都是针对主机来说的) 总结一下,通过这个报文描述符,我们就告诉了主机,在HID中有一个功能ID为1的功能,其方向是从主机到从机,每次发送1个有效数据(前边的ID是都要含有的),这个数据可以是0或者是1. 关于HID 报文描述符的详细信息,您可以在下边的网址下载一篇叫做《Device Class Definition for HID》的文档来参考。 http://www.usb.org/developers/hidpage7 Z/ J- a) J9 o5 f' c+ e% t3 D 1 H7 u4 a) D z/ {1 m+ _1 P9 c0 x9 N4 Q 这样基本的程序框架就已经成功了。此时我们可以先编译一下,看看是否有任何遗漏的或者笔误。如果编译是正确的,那么我们就可以先下载到硬件开发板上,连接到PC端,看看是否可以枚举出设备。如果您前边的修改都是正确的,那么在PC的设备管理器中会看到如下图所示的内容。 8 _" k, X; v- v # q O: `7 t2 R1 U 注意:开发板上有两个一模一样的Mini USB接口,一个是USB USER,另 一个是USB ST-link,下载代码的时候用USB ST-Link,连接电脑运行程序的时候要用USB USER。" b7 `* _: z4 A4 E* @+ [) Z 此时我们的USB枚举就完成了,这个是USB通讯的关键步骤,之后的应用通讯内容都是通过这个枚举工程来进行“规划”的。 ! T1 J/ Q% R& W4 o* c) B$ }2 P 数据发送3 J M+ }" V$ _/ n3 d( h5 p/ [ 就类似串口通讯,我们首先做一个数据的发送工作。 在Main.c文件中,我们在while(1)的主循环中增加我们的发送函数,主要就是调用发送报文的API:USBD_CUSTOM_HID_SendReport(). \, ] B2 e' ?, o( [! Y8 R ) o* P5 G9 d2 a& f. t / o2 o6 Y, ]6 y5 D) f 编译后下载到MCU内,连接上位机软件即可看到如下所示的进度条在不断的增长。 & i5 E a& K+ l 这个就是我们上传到的数据在上位机的图形显示,你也可以看Input/output transfer里的数据变化。 2 M" D6 d9 ~+ r+ j: G+ y' _ 这样看起来是不是更像是串口调试助手了?嘿嘿 本来机制就差不多的。 数据接收4 Z% a( w; B$ H, n8 M MCU的USB数据是如何接收的呢?是不调用一个类似于串口接收的API呢? 不是的!USB的数据接收都是在中断中完成的,在新建的工程中,我们在函数CUSTOM_HID_OutEvent_FS内增加如下代码。 ( J" x9 \; ]+ j # Q/ `+ x7 ~4 t1 l( I: ?, P 编译之后下载到MCU内,通过USB USER连接到PC端,打开Usb Hid Demonstrator,我们可以通过勾选右下角的图形界面来实现控制开发板上的LED电量或者关闭。 P/ F3 ]7 w+ Z0 M* J # L4 F" d# z0 x- j8 R K4 [! Y; K6 r ) X' N) h% \/ Q* S ' g' B- I6 T* ~7 D0 s) d7 E 当然,这个是通过图像化的界面来进行控制,你也可以通过Input/output transfer中的写入对话框来完成这个操作。注意,写入的第一个字节是ID,表示你想控制的是哪个LED;第二个字节是0或者是1,表示你想让这个LDE的状态变成灭还是亮。6 g2 n8 s6 g/ m2 s5 c3 |! G$ u t ( ?6 ]! Y/ u/ s8 f: L3 [3 x: o' m 8 J5 ?, y) U% ^ 总结: 本范例程序是为了快速实现USB 从机设备与主句设备双向通讯目的,其初始化代码是用STM32CubeMX来生成的,大大降低了工程师开发USB设备的难度(尤其是是入门阶段的难度)。从这个工程的基础上,工程师可以比较方便的建立好框架工程并,对其中的代码进行研究,进而移植或增加自己的应用代码。 5 f' y' j- p. m3 r0 J1 K! l 文档和代码下载地址: https://www.stmcu.org.cn/document/detail/index/id-217181 4 d* \% X! p; y3 b 工程5 {* H9 E" ?4 Z! f6 } 17.png(37.22 KB, 下载次数: 0) - v) @0 `. O3 m) N! C: o& O, F9 v, H* X8 J8 |+ m 16.png(37.78 KB, 下载次数: 0) / c9 T0 a) T1 o4 H0 h* ]" Y) H7 s 15.png(52.58 KB, 下载次数: 0) 9 g1 s% C# n& n0 e' | @# O; x! b$ [( [/ {8 [; G& Q) p # }# j* S- I0 w" X# O: y2 x( ] 14.png(34.56 KB, 下载次数: 0) % X1 m7 L$ w/ ]1 m5 ? z/ w# ?- m# Q0 z% k : g8 l3 z0 `4 A 13.png(38.14 KB, 下载次数: 0) . K7 r/ z, d' P. s / J: I4 ~- G9 Z, k7 K, M. X7 k- h 文档和代码下载地址: https://www.stmcu.org.cn/document/detail/index/id-2171816 H6 R3 s, ?; K9 r0 | 实战经验汇总:8 K2 u/ Q! ?: f. S0 f# T$ c5 U https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-576401-1-1.html |
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如果不在main函数中的while中调用USBD_CUSTOM_HID_SendReport()这个函数,为什么就不能继续使用HID了,有大神为我指点迷津不
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楼主 移植你的代码 通了,,现在我想修改下使用 发现设备无法被识别 使枚举失败了?; V# `& B% ^$ K+ J
我修改的如下:( f$ o, q5 E% I( ~' D4 z
我将ADC IN 的描述注释掉,在对应的头文件里将ADC的 ID 宏定义也注释掉,,
接着我把#define USBD_CUSTOM_HID_REPORT_DESC_SIZE 163//2 这里的163改为144(这里的大小是根据 请求描述里的设置字节数对应的吗?)
编译后下载 HID 设备就无法识别了,但是一换回去 就又可以通信了 。。 是不可以修改么还是哪里改错了?? 有了解的也请指点一下 感谢!
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