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2018年09月20日 | STM32 USB HID 自定义设备 bulk 传输

2018-09-20 来源：eefocus

ST（意法半导体公司）为STM32系列处理器编写了外设USB的库，并提供了很好的参考例程，本文就是参考ST提供的例程，在STM32F4 discovery板子上实现usb bulk传输。Host端是在linux平台上利用libusb库函数写的读写USB应用。

本次实现在STM32 USB例程中的Device HID 鼠标例程基础上添加bulk传输端点修改而来。

usb_conf.h 文件中添加 bulk传输端点

* endpoint 0x80 and 0x00 are used for enumerating device.

* endpoint 0x81 and 0x80 are used for control xfer.

#define HID_IN_EP 0x81

#define HID_OUT_EP 0x01

#define HID_IN_PACKET 4

#define HID_OUT_PACKET 4

// add bulk xfer endpoint

#define HID_IN_BULK_EP 0x82 // endpoint in

#define HID_OUT_BULK_EP 0x02 // endpoint out

// define endpoint max packet size

#define HID_IN_BULK_PACKET 64

#define HID_OUT_BULK_PACKET 64

usb_desc.c 中修改设备描述符

把bDeviceClass值改为0xFF,表示用户自定义设备；修改VID 和 PID，例如以下程序中的值。

__ALIGN_BEGIN uint8_t USBD_DeviceDesc[USB_SIZ_DEVICE_DESC] __ALIGN_END =

{

// the size of device descriptor

0x12, /*bLength */

// descriptor type. device descripor type is 0x01

USB_DEVICE_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType*/

// we use usb2.0

0x00, /*bcdUSB */

0x02,

// user defined device

0xff, /*bDeviceClass*/

0x00, /*bDeviceSubClass*/

0x00, /*bDeviceProtocol*/

// endpoint 0 max packet size

USB_OTG_MAX_EP0_SIZE, /*bMaxPacketSize*/

// vendor ID

LOBYTE(USBD_VID), /*idVendor*/

HIBYTE(USBD_VID), /*idVendor*/

// Product ID

LOBYTE(USBD_PID), /*idVendor*/

HIBYTE(USBD_PID), /*idVendor*/

// Device version

0x00, /*bcdDevice rel. 2.00*/

0x02,

USBD_IDX_MFC_STR, /*Index of manufacturer string*/

USBD_IDX_PRODUCT_STR, /*Index of product string*/

USBD_IDX_SERIAL_STR, /*Index of serial number string*/

// the number of configurations 0x01

USBD_CFG_MAX_NUM /*bNumConfigurations*/

} ; /* USB_DeviceDescriptor */

修改配置描述符

在原有的鼠标配置描述符中添加bulk xfer的两个端点描述符（IN and OUT）。最后，记得修改配置描述符的长度，不然配置描述符传输不完整。

在usbd_hid_core.h 文件中修改配置描述符的大小 USB_HID_CONFIG_DESC_SIZ

#define USB_HID_CONFIG_DESC_SIZ 46

配置描述符中的接口描述符也要做相应的调整，将端点数目 bNumEndpoints 改为4个，将接口子类bInterfaceSubClass改成 0x00, 将接口协议改成0x00。nInterfaceProtocol 修改成0x00。具体描述见下面代码中的注释。

__ALIGN_BEGIN static uint8_t USBD_HID_CfgDesc[USB_HID_CONFIG_DESC_SIZ] __ALIGN_END =

{

0x09, /* bLength: Configuration Descriptor size */

USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: Configuration */

USB_HID_CONFIG_DESC_SIZ,

/* wTotalLength: Bytes returned */

0x00,

0x01, /*bNumInterfaces: 1 interface*/

0x01, /*bConfigurationValue: Configuration value*/

0x00, /*iConfiguration: Index of string descriptor describing

the configuration*/

0xE0, /*bmAttributes: bus powered and Support Remote Wake-up */

0x32, /*MaxPower 100 mA: this current is used for detecting Vbus*/

/************** 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*/

0x04, /*bNumEndpoints*/

0x00, /*bInterfaceClass: HID*/

0x00, /*bInterfaceSubClass : 1=BOOT, 0=no boot*/

0x00, /*nInterfaceProtocol : 0=none, 1=keyboard, 2=mouse*/

0, /*iInterface: Index of string descriptor*/

/******************** Descriptor of Mouse endpoint ********************/

/* 18 */

0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/

USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/

HID_IN_EP, /*bEndpointAddress: Endpoint Address (IN)*/

0x03, /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/

HID_IN_PACKET, /*wMaxPacketSize: 4 Byte max */

0x00,

0x0A, /*bInterval: Polling Interval (10 ms)*/

/******************** Descriptor of Mouse endpoint ********************/

/* 25 */

0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/

USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/

HID_OUT_EP, /*bEndpointAddress: Endpoint Address (IN)*/

0x03, /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/

HID_IN_PACKET, /*wMaxPacketSize: 4 Byte max */

0x00,

0x0A, /*bInterval: Polling Interval (10 ms)*/

/******************** Descriptor of bulk xfer endpoint ********************/

/* 32 */

0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/

USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/

HID_IN_BULK_EP, /*bEndpointAddress: Endpoint Address (IN)*/

0x02, /*bmAttributes: bulk endpoint*/

HID_IN_BULK_PACKET, /*wMaxPacketSize: 64 Byte max */

0x00,

0x0A, /*bInterval: Polling Interval (10 ms)*/

/******************** Descriptor of bulk xfer endpoint ********************/

/* 39 */

0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/

USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/

HID_OUT_BULK_EP, /*bEndpointAddress: Endpoint Address (OUT)*/

0x02, /*bmAttributes: bulk endpoint*/

HID_OUT_BULK_PACKET, /*wMaxPacketSize: 64 Byte max */

0x00,

0x0A, /*bInterval: Polling Interval (10 ms)*/

/* 46 */

} ;

至此，描述符的修改就完成了。由于是bulk传输，所以不需要定义报告描述符，只有中断传输和控制传输需要定义报告描述符。接下来需要添加发送和接收数据的接口函数了。

初始化端点

usb_hid_core.c 中，HID 初始化函数中添加对 bulk I/O 端点的初始化，直接追加在鼠标所使用端点后面。在最后又添加了bulk xfer OUT 端口的发送初始化函数，以便让USB知道当接收到数据后数据该存储到哪儿。数组 USB_Rx_Buffer[HID_OUT_BULK_PACKET] 是用户自己定义的一个数据缓冲区，大小设为该端点的最大包长度即可。

static uint8_t USBD_HID_Init (void *pdev,

uint8_t cfgidx)

{

printf("%s\r\n", __FUNCTION__);

/* Open EP IN */

DCD_EP_Open(pdev,

HID_IN_EP,

HID_IN_PACKET,

USB_OTG_EP_INT);

/* Open EP OUT */

DCD_EP_Open(pdev,

HID_OUT_EP,

HID_OUT_PACKET,

USB_OTG_EP_INT);

/* Open EP IN BULK */

DCD_EP_Open(pdev,

HID_IN_BULK_EP,

HID_IN_BULK_PACKET,

USB_OTG_EP_BULK);

/* Open EP OUT BULK*/

DCD_EP_Open(pdev,

HID_OUT_BULK_EP,

HID_OUT_BULK_PACKET,

USB_OTG_EP_BULK);

/* Prepare Out endpoint to receive next packet */

DCD_EP_PrepareRx(pdev,

HID_OUT_BULK_EP,

(uint8_t*)(USB_Rx_Buffer),

HID_OUT_BULK_PACKET);

return USBD_OK;

}

添加 OUT 端点接收HOST发出数据的回调函数。类似地，添加 IN端点回调函数发送数据到HOST

在usb_hid_core.c 中，修改USB_HID_cb 函数数组中的函数指针。

USBD_Class_cb_TypeDef USBD_HID_cb =

{

USBD_HID_Init,

USBD_HID_DeInit,

USBD_HID_Setup,

NULL, /*EP0_TxSent*/

NULL, /*EP0_RxReady*/

USBD_HID_DataIn, /* add your IN point callback to send data to HOST */

USBD_HID_DataOut, /* add your OUT point callback to receive data from HOST*/

NULL, /*SOF */

NULL,

USBD_HID_GetCfgDesc,

#ifdef USB_OTG_HS_CORE

USBD_HID_GetCfgDesc, /* use same config as per FS */

#endif

};

// USB OUT endpoint callback

static uint8_t USBD_HID_DataOut (void *pdev, uint8_t epnum)

{

uint16_t USB_Rx_Cnt;

USB_Rx_Cnt = ((USB_OTG_CORE_HANDLE*)pdev)->dev.out_ep[epnum].xfer_count;

// add your own data to process the received data

* printf_the_received_data((char *)USB_Rx_Buffer, USB_Rx_Cnt);

/* Prepare Out endpoint to receive next packet */

DCD_EP_PrepareRx(pdev,

HID_OUT_BULK_EP,

(uint8_t*)(USB_Rx_Buffer),

HID_OUT_BULK_PACKET);

return USBD_OK;

}

static uint8_t USBD_HID_DataIn(void *pdev, uint8_t epnum)

{

int USB_Tx_length = HID_IN_BULK_PACKET;

// copy your data to buffer, then send through USB IN endpoint

* buffer_copy(APP_Rx_Buffer, USB_Tx_length);

/* Prepare the available data buffer to be sent on IN endpoint */

DCD_EP_Tx (pdev,

CDC_IN_EP,

(uint8_t*)&APP_Rx_Buffer[USB_Tx_ptr],

USB_Tx_length);

return USBD_OK;

}

验证

将USB代码编译后下载到STM32F4Discovery 板子上运行，连接USB线到PC，windows操作系统下在设备管理器中可以看到HID设备，查看VID/PID 或者USB 显示出的Product string和你代码中设定的一致的就是我们的USB 设备。

STM32 USB HID 自定义设备 bulk 传输

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