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1、STM32官方官方 USB 例程详解例程详解一、一、USB 的的“JoyStickMouse”例程结构分析例程结构分析 1、例程的结构、例程的结构 （1）底层结构）底层结构 包包 括括5个文件：个文件：usb_core.c（USB 总线数据处理的核心文件）总线数据处理的核心文件） ，usb_init.c，usb_int.c（用于（用于 端点数据输入输入中断处端点数据输入输入中断处 理）理） ，usb_mem.c（用于缓冲区操作）（用于缓冲区操作） ，usb_regs.c（用于寄存器（用于寄存器 操作）操作） 。它们都包含了头文件。它们都包含了头文件“usb_lib.h”。在这个头文件中，又。在
2、这个头文件中，又 有以下定义：有以下定义： #include “usb_type.h“ #include “usb_regs.h“ #include “usb_def.h“ #include “usb_core.h“ #include “usb_init.h“ #include “usb_mem.h“ #include “usb_int.h“ usb_lib.h 中又包含了七个头文件，其中中又包含了七个头文件，其中 usb_type.h 中主要是用中主要是用 typedef 为为 stm32支持的数支持的数 据类型取一些新的名称。据类型取一些新的名称。usb_def.h 中主要是定义一些相关的
3、数据类型。中主要是定义一些相关的数据类型。 还有一个未包含在还有一个未包含在 usb_lib.h 中的头文件，中的头文件，usb_conf.h 用于用于 USB 设备的配置。设备的配置。 （2）上层结构）上层结构 上上 层结构总共层结构总共5个文件：个文件：hw_config.c（用于（用于 USB 硬件配置）硬件配置） 、usb_pwr.c（用于（用于 USB 连接、连接、 断开操作）断开操作） 、usb_istr.c（直接处理（直接处理 USB 中断）中断） 、usb_prop.c（用于上层协议处理，比如（用于上层协议处理，比如 HID 协议，大容量存储设备协议）协议，大容量存储设备协议）
4、 、usb_desc.c（具体设备的相关描述符定义和处（具体设备的相关描述符定义和处 理）理） 。 可见，可见，ST 的的 USB 操作库结构十分清晰明了，我先不准备直接阅读源代码。而是先利用操作库结构十分清晰明了，我先不准备直接阅读源代码。而是先利用 MDK 的软件模拟器仿真执行，先了解一下设备初始化的流程。的软件模拟器仿真执行，先了解一下设备初始化的流程。 2、设备初始化所做的工作、设备初始化所做的工作 （1）Set_System(void) 这个是这个是 main 函数中首先调用的函数，它位于函数中首先调用的函数，它位于 hw_config.c 文件中。它的主要功能是初始化文件中。它的主
5、要功能是初始化 时钟系统、使能相关的外围设备电源。时钟系统、使能相关的外围设备电源。 配置了配置了 JoyStickMouse 所用到的所用到的5个按键，并且配置了两个个按键，并且配置了两个 EXTI 中断，一个是用于把中断，一个是用于把 USB 从挂起模式唤醒，还有一个用途未知。从挂起模式唤醒，还有一个用途未知。 （2）USB_Interrupts_Config(); 这个是这个是 main 函数中调用的第二个函数，它也位于函数中调用的第二个函数，它也位于 hw_config.c 文件中。主要功能是配置文件中。主要功能是配置 USB 所用到的中断。所用到的中断。 跟踪到代码中，主要设配置了跟
6、踪到代码中，主要设配置了 USB 低优先级中断和唤醒中断，又有一个低优先级中断和唤醒中断，又有一个 EXTI 中断功能未中断功能未 知。知。 （3）Set_USBClock() 这个是这个是 main 函数中调用的第三个函数，它也位于函数中调用的第三个函数，它也位于 hw_config.c 文件中。它的功能是配置和文件中。它的功能是配置和 使能使能 USB 时钟。时钟。 （4）USB_Init(void) 这个是这个是 main 函数中调用的第四个函数，它也位于函数中调用的第四个函数，它也位于 usb_init.c 文件中。它初始化了三个全局文件中。它初始化了三个全局 指针，指向指针，指向 D
7、EVICE_INFO、USER_STANDARD_REQUESTS 和和 DEVICE_PROP 结构结构 体。体。 后面两个是函数指针结构体，里面都是后面两个是函数指针结构体，里面都是 USB 请求实现、功能实现的函数指针。请求实现、功能实现的函数指针。void USB_Init(void) pInformation = pInformation-ControlState = 2; pProperty = pUser_Standard_Requests = /* Initialize devices one by one */ pProperty-Init(); 这三个结构体都是与具体设备枚
8、举和功能实现相关的，定义在这三个结构体都是与具体设备枚举和功能实现相关的，定义在 usb_prop.c 和和 usb_desc.c 文文 件中。件中。 DEVICE_PROP Device_Property = Joystick_init, Joystick_Reset, Joystick_Status_In, Joystick_Status_Out, Joystick_Data_Setup, Joystick_NoData_Setup, Joystick_Get_Interface_Setting, Joystick_GetDeviceDescriptor, Joystick_GetConf
9、igDescriptor, Joystick_GetStringDescriptor, 0, 0x40 /*MAX PACKET SIZE*/ ; USER_STANDARD_REQUESTS User_Standard_Requests = Joystick_GetConfiguration, Joystick_SetConfiguration, Joystick_GetInterface, Joystick_SetInterface, Joystick_GetStatus, Joystick_ClearFeature, Joystick_SetEndPointFeature, Joysti
10、ck_SetDeviceFeature, Joystick_SetDeviceAddress ; Usb_init()函数调用函数调用 pProperty-Init()（实质上就是（实质上就是 Joystick_init）完成设备的初始化。上）完成设备的初始化。上 层程序调用下次函数是常规性的操作。而下层函数（层程序调用下次函数是常规性的操作。而下层函数（usb_init 相对于相对于 usb_prop 是输入底层是输入底层 操作文件）调用上层文件函数我们称之为回调。回调函数的意义在于同一种操作模式、提操作文件）调用上层文件函数我们称之为回调。回调函数的意义在于同一种操作模式、提 供不同的回调
11、函数则可以实现不同的功能。供不同的回调函数则可以实现不同的功能。Windows 中处理消息，好像也用到了这种模式。中处理消息，好像也用到了这种模式。 回调函数的实现方法是函数指针数组。这是指针的高级应用。回调函数的实现方法是函数指针数组。这是指针的高级应用。 这是函数的代码：这是函数的代码：void Joystick_init(void) /* Update the serial number string descriptor with the data from the unique ID*/ Get_SerialNum(); /获取设备序列号，转变为获取设备序列号，转变为 unicode
12、 字符串字符串 pInformation-Current_Configuration = 0; /* Connect the device */ PowerOn(); /连接连接 USB 设备，实质是能让主机检测到了。设备，实质是能让主机检测到了。 /* USB interrupts initialization */ _SetISTR(0); /* clear pending interrupts */ wInterrupt_Mask = IMR_MSK; _SetCNTR(wInterrupt_Mask); /* set interrupts mask */ bDeviceState =
13、UNCONNECTED; 实质上，代码执行到这里，开发板已经可以响应主机发来的数据了。但我还是先把实质上，代码执行到这里，开发板已经可以响应主机发来的数据了。但我还是先把 main（）函数的代码看完吧。（）函数的代码看完吧。 （5）SysTick_Config(); 这个函数调用主要是为程序中用到的精确延时作配置。这个函数调用主要是为程序中用到的精确延时作配置。 3、进入主循环、进入主循环 进入主循环的工作就两个：进入主循环的工作就两个： Joystick_Send(JoyState()。 JoyState()用来获取按键的状态。用来获取按键的状态。 Joystick_Send(JoyStat
14、e()用来把按键状态发到主机。当然这里真正的发送工作并不是由该用来把按键状态发到主机。当然这里真正的发送工作并不是由该 代码完成的。它的工作只是将数据写入代码完成的。它的工作只是将数据写入 IN 端点缓冲区，主机的端点缓冲区，主机的 IN 令牌包来的时候，令牌包来的时候，SIE 负责把它返回给主机。负责把它返回给主机。 主要代码如下：主要代码如下： UserToPMABufferCopy(Mouse_Buffer, GetEPTxAddr(ENDP1), 4); /从用户复制四个字节到端点从用户复制四个字节到端点1缓冲区，控制端点的输入缓冲区。缓冲区，控制端点的输入缓冲区。 SetEPTxVa
15、lid(ENDP1); /* enable endpoint for transmission */ 4、中断处理过程大致理解、中断处理过程大致理解 （1）usb_istr()函数中的中断处理简单分析函数中的中断处理简单分析 有用的代码大概以下几段，首先是处理复位的代码，调用设备结构中的复位处理函数。有用的代码大概以下几段，首先是处理复位的代码，调用设备结构中的复位处理函数。 wIstr = _GetISTR(); if (wIstr /清复位中断清复位中断 Device_Property.Reset(); 处理唤醒的代码：处理唤醒的代码： if (wIstr Resume(RESUME_EX
16、TERNAL); 处理总线挂起的代码：处理总线挂起的代码： if (wIstr else /* if not possible then resume after xx ms */ Resume(RESUME_LATER); /* clear of the ISTR bit must be done after setting of CNTR_FSUSP */ _SetISTR(u16)CLR_SUSP); 处理端点传输完成的代码，这段是最重要的，它调用底层处理端点传输完成的代码，这段是最重要的，它调用底层 usb_int.c（）文件中的（）文件中的 CTR_LP（）函数来处理端点数据传输完成中断。（）函数来处理端点数据传输完成中断。 if (wIstr /* servicing of the endpoint correct transfer interrupt */ 二、二、STM32处理器的处理器的 USB 接口接口 1、接口模块的内部结构、
