2019年03月24日 | STM32 自定义HID USB设备的实现

最近需要使用STM32开发一个设备通过HID协议与主机通信，于是开始学习USB，发现USB这个体系实在太庞大了，直接看USB的例程根本看不懂，完全找不到突破口，最后在网上找到一本不错的书《圈圈教你玩USB》，这本书能够很好地带你入门。枚举过程，请求，令牌，数据包，端点，描述符，这些知识都讲的很清楚，只有清楚了这些，再去看代码就能明白是怎么回事了。

接下来总结一个我个人的理解：对于HID设备，STM32有例程，但是怎么修改成符合自己要求的HID设备呢？首先，HID设备必需有报告描述符，报告描述符描述的是数据的长度以及用途，所以最重要的就是修改报告描述符，如我现在只是需要用来传数据，一次最大16字节长度;修改后的报告描述符如下：

const u8 CustomHID_ReportDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC] =

  {   

    //这是一个全局（bType为1）条目，将用途页选择为普通桌面Generic Desktop Page。

 //后面跟1字节数据（bSize为1），后面的字节数就不注释了，自己根据bSize来判断。

 0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)

 //这是一个局部（bType为2）条目，用途选择为0x00。在普通桌面页中，

 //该用途是未定义的，如果使用该用途来开集合，那么系统将不会把它

 //当作标准系统设备，从而就成了一个用户自定义的HID设备。

 0x09, 0x00, // USAGE (0)

 //这是一个主条目（bType为0）条目，开集合，后面跟的数据0x01表示

 //该集合是一个应用集合。它的性质在前面由用途页和用途定义为

 //用户自定义。

 0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)

 //这是一个全局条目，说明逻辑值最小值为0。

 0x15, 0x00, //     LOGICAL_MINIMUM (0)

 //这是一个全局条目，说明逻辑值最大为255。

 0x25, 0xff, //     LOGICAL_MAXIMUM (255)

 //这是一个局部条目，说明用途的最小值为1。

 0x19, 0x01, //     USAGE_MINIMUM (1)

 //这是一个局部条目，说明用途的最大值8。

 0x29, 0x08, //     USAGE_MAXIMUM (8) 

 //这是一个全局条目，说明数据域的数量为16个。

 0x95, 0x10, //     REPORT_COUNT (16)

 //这是一个全局条目，说明每个数据域的长度为8bit，即1字节。

 0x75, 0x08, //     REPORT_SIZE (8)

 //这是一个主条目，说明有16个长度为8bit的数据域做为输入。

 0x81, 0x02, //     INPUT (Data,Var,Abs)

 //下面这个主条目用来关闭前面的集合。bSize为0，所以后面没数据。

 0xc0        // END_COLLECTION

  }; /* CustomHID_ReportDescriptor */

另外，别忘了去端点描述符修改数据长度

/* USB Configuration Descriptor */

/*   All Descriptors (Configuration, Interface, Endpoint, Class, Vendor */

const u8 CustomHID_ConfigDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC] =

  {

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

    USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: Configuration */

    CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC,

    /* wTotalLength: Bytes returned */

    0x00,

    0x01,         /* bNumInterfaces: 1 interface */

    0x01,         /* bConfigurationValue: Configuration value */

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

                                 the configuration*/

    0xC0,         /* bmAttributes: Bus powered */

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

    /************** Descriptor of Custom HID interface ****************/

    /* 09 */

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

    USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,/* bDescriptorType: Interface descriptor type */

    0x00,         /* bInterfaceNumber: Number of Interface */

    0x00,         /* bAlternateSetting: Alternate setting */

    0x02,         /* bNumEndpoints */

    0x03,         /* 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 Custom HID HID ********************/

    /* 18 */

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

    HID_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: HID */

    0x10,         /* bcdHID: HID Class Spec release number */

    0x01,

    0x00,         /* bCountryCode: Hardware target country */

    0x01,         /* bNumDescriptors: Number of HID class descriptors to follow */

    0x22,         /* bDescriptorType */

    CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC,/* wItemLength: Total length of Report descriptor */

    0x00,

    /******************** Descriptor of Custom HID endpoints ******************/

    /* 27 */

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

    USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: */

    0x81,          /* bEndpointAddress: Endpoint Address (IN) */

    0x03,          /* bmAttributes: Interrupt endpoint */

    0x10,          /* wMaxPacketSize: 16 Bytes max */

    0x00,

    0x20,          /* bInterval: Polling Interval (32 ms) */

    /* 34 */

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

    USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: */

/* Endpoint descriptor type */

    0x01, /* bEndpointAddress: */

/* Endpoint Address (OUT) */

    0x03, /* bmAttributes: Interrupt endpoint */

    0x10, /* wMaxPacketSize: 16 Bytes max  */

    0x00,

    0x20, /* bInterval: Polling Interval (20 ms) */

    /* 41 */

  }

  ; 

剩下的就根据自己需要去修改数据OUT处理和数据IN处理函数，来进行自己的数据处理，从而实现自定义HID。

当然使用HID进行数据传输并不是好的办法，USB有专门用于数据传输的协议，CDC，想要实现肯定是有办法的，但是因为我主机要求使用HID通信，我也只能使用HID来做了，什么CDC等要用到的时候再研究了。