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2018年03月06日 | 单片机USB固件设计的实现
2018-03-06 来源：eefocus
USB固件分为通用枚举配置部分和类协议部分。以利用CH375主机端协议与大容量存储设备（例如U盘等）通信为例，介绍固件编程中重要的函数及其实现方法。
主机要想识别USB设备，必须获得设备的各种描述符。首先，以设备描述符为例，说明USB描述符的一般定义方法：
设备描述符的定义方式是固定的。主机与USB设备通信时，将依次获得描述符各字段的内容。对于除设备描述符外的配置描述符、接口描述符、端点描述符和类描述符等，定义基本类似。按照枚举的要求发送相应的描述符字段，就可以完成对USB设备的识别与配置。
特定的USB设备要想正常工作，就必须建立特定的设备类协议。目前有人机接口设备HID类、大容量存储设备Mass Storage类和音频类等设备类型。以Mass Storage类为例，它主要包含Bulk-Only传输协议和UFI命令集子类两方面的内容。从软件的角度讲，Bulk-Only传输协议的实现是通过调用Bulk_Transfer_OUT()和Bulk_Transfer_IN()这两个批量传输函数实现的，也就是利用批量传输函数来发送和接收Mass Storage的命令块封包CBW、命令状态封包CSW以及数据。UFI命令则又是在Bulk-Only协议的基础上来发送特定的请求命令，实现对USB设备内的Flash进行读和写。
由于CH375内置了常用的USB固件以及大容量存储器的通信协议，固件开发就变的相对简单。我们所要做的就是利用CH375提供的库函数，正确的调用设备类命令。命令函数集请查阅相关资料。CH375在工作之前，首先要进行芯片初始化。
CH375初始化程序如下：
基本上所有对CH375的操作是以调用命令函数ExeCCommand来实现的。因为接口操作比较复杂，所以直接使用ExecCommand子程序就可以了。
基本操作步骤是，单片机系统将命令码(cmd)、后续参数长度(len)和参数写给接口芯片，芯片执行完成后以中断方式通知单片机，并返回操作状态和操作结果。如果命令执行失败，那么只返回状态码，不返回任何结果数据。如果命令执行成功，才有可能返回结果数据，而且有些命令总是不返回任何结果数据。输入参数和返回参数都在CMD_PARAM结构中。
CH375提供的开放的命令库函数如下：
对USB协议栈的编写，关键是合理、有效地使用USB接口芯片中的寄存器。USB的协议栈以设备端点的使用和管理作为基础和核心。而在端点的这些寄存器中，对中断寄存器的管理尤其重要，而且编写USB的中断服务程序是整个设备端USB固件编写的主要内容。
中断服务程序的功能主要是处理USB发送和接收的不同通信信息；从端点0获得主机的控制信息，或是向端点0发送设备的描述信息；以及向其他端点发送完整的数据。能够触发USB中断的条件很多，中断服务程序的任务就是分辨这些触发条件，然后转入相应的处理程序中。
软件流程请参阅相关资料。识别操作CH375返回状态的中断服务程序如下：
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史海拾趣
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