《STM32USB设计原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《STM32USB设计原理（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、广州虹科电子科技有限公司http:/STM32 USB设计原理首先，我们来看看USB的工作过程。 当USB设备接入到主机时，主机开始枚举USB设备，并向USB设备发出指令， 要求获取USB设备的相关描述信息，其中包括设备描述（device descriptor）、配置描述（configuration descriptor）、接口描述（interface descriptor）、端点描述（endpoint descriptor）等。这些信息是通过端点0（endpoint 0）传送到主机的。获取各种描述信息后，操作系统会为其配置相应的资源。这样主机就可以与设备之间进行通信了。 USB通讯有四种通讯
2、方式控制（control）、中断（interrupt）、批量（bulk）和同步（ synchronous）。USB通讯是通过管道（pipe）实现的。管道是一个抽象的概念，指的是主机与设备之间通讯的虚拟链路。比如说一个USB通讯主机A和设备B，其中有bulk in（批量输入）、bulk out（批量输出）、control out（控制输出）三种通讯方式，那么A与B之间的通讯管道就有三个。（这里明确一个概念，在USB通信中数据流向都是相对设备来说的，in表示设备向主机传送数据，out表示表示主机箱设备传输数据）。在设备一端，每个管道对应一个端点，端点配置相关的寄存器和缓冲区。在通讯之前需对端点进行
3、相关设置。在通信中，只需向缓冲写或读数据，并置位相关比特位即可。 下面具体从USB的中断输入输出来讲述基于keil C mdk开发环境的STM32的USB接口单片机程序设计。值得一提的是，ST或相关公司给我们提供许多封装函数和相关例子，我们可以根据其中的例子并进行修改即可实现我们自己需要的USB通讯程序。1.USB描述符配置 从上面的讲述可以看出，USB描述符是USB通讯的前提。主机必须先了解设备后才能与其进行通讯。在ST提供的例子中，描述符都在USB_des.c文件进行定义，下面就其中的Joystick例子说明USB描述负的配置。1.1设备描述符const u8 Joystick_Devic
4、eDescriptorJOYSTICK_SIZ_DEVICE_DESC = 0x12, /*本描述长度*/ USB_DEVICE_DESCRIPTOR_TYPE, /*指明为设备描述符*/ 0x00, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x40, /*最大数据包大小为64字节（对于端点0而言）*/ 0x84, /*生产商ID*/ 0x19, 0x06, /*产品ID*/ 0x04, 0x00, 0x02, 1, 2, 3, 0x01 /*配置描述符数目*/ 设备描述符两个重要参数是生产商ID和产品ID，主机将根据以上两个ID为设备选择相应驱动程序。在我们的应用中，我们一般只需修改
5、例子中的这儿两个参数即可完成设备描述符的设置。1.2配置描述符const u8 Joystick_ConfigDescriptorJOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC = 0x09, USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, JOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC, 0x00, 0x01, /*接口数目*/ 0x01, /*Set_Configuration命令所需要的参数值*/ 0x00, /*描述该配置的字符串的索引值*/ 0xE0, /*供电模式的选择，bus供电、自供电、支持wakeup*/ 0x32, /*最大供电电流*/* 接口1配
6、置*/ 0x09, USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE, 0x00, /*接口编号*/ 0x00, 0x02, /*端点数*/ 0x00, 0x00, 0x00, 0, /*接口描述符索引值*/ /* 端点1输出描述*/ 0x07, USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, 0x81, /*端点地址，b.7表示方向（1为in，0为out）b.0-b.3为端点标号*/ 0x03, /*端点数据传输方式*/ 0x08, /*最大数据包大小*/ 0x00, 0x20, /* 端点1输入描述*/ 0x07, USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TY
7、PE, 0x01, /*端点地址*/ 0x03, /*端点数据传输方式*/ 0x40, /*最大数据包大小*/ 0x00, 0x20, 配置描述符中包括了接口、端点的配置。如果设备为HID设备，在配置描述符中还应加入HID描述，具体描述可以参照Joystick例子的配置。 还有一些其他配置可以参可相关资料与例子加以理解。2.USB通讯的执行过程。 首先，当主机数据传送到USB设备，USB怎样接收命令和数据呢?USB首先会产生一个中断，这个中断在stm32fxxx_it.c文件的USB_HP_CAN_TX_IRQHandler和USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler中定义，一般使用U
8、SB_LP_CAN_RX0_IRQHandler。在这个函数中继续调用USB_Istr()函数，这个函数是USB通讯的关键。它接收到主机命令，指派调度相应函数进行处理。对于这一点，详细过程我现在还不是很明白。如果以后搞懂了再补述。 当USB设备接入主机时，主机要枚举该USB设备，他将要求USB设备提供自身相关信息，这是通过endpoint0实现的。endpoint0是一个特殊的端点，每一个接口（interface）必须有endpoint0。一般情况下，我们需要使用多个端点（如前所述，配置描述符定义了端点的数目、类型、传输数据大小等）。在使用端点前需对端点进行初始化。这个过程在USB_prop.
9、c文件中的xxx_reset()函数定义。如我定义端点1的两种传输方式：/* Initialize Endpoint 1 */SetEPType(ENDP1, EP_INTERRUPT);SetEPRxAddr(ENDP1, ENDP1_RXADDR);SetEPRxCount(ENDP1, 8); SetEPRxStatus(ENDP1, EP_RX_VALID);/* Initialize Endpoint 1 */SetEPType(ENDP1, EP_INTERRUPT);SetEPTxAddr(ENDP1, ENDP1_TXADDR);SetEPTxCount(ENDP1, 64);
10、SetEPTxStatus(ENDP1, EP_TX_NAK); 在定义完端点后，我们就可以使用端点进行数据传输了。向主机输入数据（in）：IN传输过程是1.向缓冲区填入数据；2.设定USB数据计数器：3.设置USB输出有效。XXX_send()/*copy mouse position info in ENDP1 Tx Packet Memory Area*/UserToPMABufferCopy(sendBuffer, ENDP1_TXADDR, 2); /*sendBuffer为要输出的数据，ENDP1_TXADDR端点1的向外传输缓冲区，2为数据大小byte为单位*/ SetEPTxC
11、ount(ENDP1, 2);/* enable endpoint for transmission */SetEPTxValid(ENDP1); 注意一般情况下，端点的输入输出缓冲区地址没有定义，须在USB_conf.h中定义具体定义可以参考端点0的定义。 读从主机输出的数据（out）：out传输过程是1.定义out回调函数；2.从缓冲区读出数据：3.设置USB输入有效。void EP1_OUT_Callback(void)u8 DataLen; DataLen = GetEPRxCount(ENDP1);PMAToUserBufferCopy(rcvData, ENDP1_RXADDR, DataLen);SetEPRxValid(ENDP1); 注意在一般情况下,EPX_OUT_Callback（）回调函数的申明为空执行函数。需将USB_conf.h中#define EPX_IN_Callback NOP_Process隐掉。再在合适的地方从新定义void EP1_OUT_Callback(void)（合适的位置是指定义之后运行不会出现EP1_OUT_Callback为申明的错误就行）。 总结，在此将stm32芯片的USB通讯进行了简单的阐述。本人
