2020年10月30日 | STM32 usb_pwr.c文件分析

usb_pwr.c 这个文件看文件名就知道跟功耗有关了，有很多的状态：上电、掉电、挂起、恢复。

当首先是usb的上电和断电函数的定义了。

usb上电函数如下：

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

* Function Name  : PowerOn

* Description    : 上电

* Input          : None.

* Output         : None.

* Return         : USB_SUCCESS.

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

RESULT PowerOn(void)

{

  u16 wRegVal;

  USB_Cable_Config(ENABLE); //接上上拉电阻

  wRegVal = CNTR_FRES; //设置强制复位

  _SetCNTR(wRegVal);

  wInterrupt_Mask = 0; //先禁止所有的中断

  _SetCNTR(wInterrupt_Mask);

  _SetISTR(0); //清除所有的中断标志

  wInterrupt_Mask = CNTR_RESETM | CNTR_SUSPM | CNTR_WKUPM;

  _SetCNTR(wInterrupt_Mask);//再打开复位中断、挂起中断、唤醒中断屏蔽位

  return USB_SUCCESS;

}

上电的过程是：

1、当然接上D+或D-的上啦电阻，让主机可以识别到USB;

2、配置USB控制寄存器CNTR，是USB强制复位

3、打开复位中断、挂起中断、唤醒中断，其他中断屏蔽位则关闭

接下去是断电的函数定义：

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

* Function Name  : PowerOff

* Description    : 掉电

* Input          : None.

* Output         : None.

* Return         : USB_SUCCESS.

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

RESULT PowerOff()

{

  /* disable all ints and force USB reset */

  _SetCNTR(CNTR_FRES); //设置强制复位

  _SetISTR(0); //清除所有的中断标志

  USB_Cable_Config(DISABLE); //断开上拉电阻

  _SetCNTR(CNTR_FRES + CNTR_PDWN); //设置强制复位，并且进入断电模式

  return USB_SUCCESS;

}

掉电的过程很简单，先强制复位USB，并清除所有的中断标志，断开上拉电阻，并设置控制进入断电模式。

挂起也是USB的一种状态，所谓的挂起起始就是进入低功耗状态，一般的事情我不响应，除非有重要的事情我才唤醒处理。

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

* Function Name  : Suspend

* Description    : 挂起

* Input          : None.

* Output         : None.

* Return         : USB_SUCCESS.

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

void Suspend(void)

{

  u16 wCNTR;

  wCNTR = _GetCNTR();    //读取控制寄存器的值

  wCNTR |= CNTR_FSUSP;    //添加强制挂起标志

  _SetCNTR(wCNTR);    //进入挂起模式

  wCNTR = _GetCNTR();    //读取控制寄存器的值

  wCNTR |= CNTR_LPMODE;    //添加低功耗标志

  _SetCNTR(wCNTR);    //进入低功耗模式

  Enter_LowPowerMode();    //进入低功耗模式

}

进入挂起状态的过程跟我们平时进入中断服务函数的过程很像，当然要保护现场了。所以usb进入挂起状态，不改变控制寄存器原来的值，只是在原来的上面添加了挂起状态和低功耗状态标志而已。

说到挂起，当然有恢复了。首先的讲Resume_Init()这个函数：

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

* Function Name  : Resume_Init

* Description    : 处理唤醒恢复的函数

* Input          : None.

* Output         : None.

* Return         : USB_SUCCESS.

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

void Resume_Init(void)

{

  u16 wCNTR;

  wCNTR = _GetCNTR();

  wCNTR &= (~CNTR_LPMODE);  

  _SetCNTR(wCNTR); //进入非低功耗模式

  Leave_LowPowerMode(); //离开低功耗模式

  _SetCNTR(IMR_MSK); //打开使能全部中断

}

这个就是唤醒的函数了，比较简单，但是比较难理解的是恢复的各个状态。

typedef enum _RESUME_STATE

{

  RESUME_EXTERNAL,

  RESUME_INTERNAL,

  RESUME_LATER,

  RESUME_WAIT,

  RESUME_START,

  RESUME_ON,

  RESUME_OFF,

  RESUME_ESOF

} RESUME_STATE;

恢复有这么多的状态变化，当然有理由理解下各个状态了。

RESUME_EXTERNAL：个人理解，就想硬件复位一样，是通过某个物理硬件唤醒USB的

RESUME_INTERNAL：这个状态的唤醒应该就是软件唤醒之类的，比如收到某个中断

RESUME_LATER：表示待会儿唤醒，当然这里涉及到一个定时过程，定时时间到了在开始恢复

RESUME_WAIT：这个状态表示正在等待定时过程的结束

RESUME_START：表示USB开始要进行恢复了

RESUME_ON：表示即将恢复，该状态保持1毫秒~15ms内有效，主机就会对USB模块进行唤醒操作

RESUME_OFF：表示已经恢复完成了

RESUME_ESOF：个人理解表示，收到ESOF中断标志时，USB不允许进入挂起状态

各个状态之间的转化如下代码：

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

* Function Name  : Resume

* Description    :这是状态机处理恢复操作和时序。控制是基于Resume结构变量和

*   ESOF中断调用该子程序没有改变机状态。控制恢复的状态

* Input          : a state machine value (RESUME_STATE)

*                  RESUME_ESOF doesn't change ResumeS.eState allowing

*                  decrementing of the ESOF counter in different states.

* Output         : None.

* Return         : None.

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

void Resume(RESUME_STATE eResumeSetVal)  

{

  u16 wCNTR;

  if (eResumeSetVal != RESUME_ESOF) //如果不是ESOF中断导致的

    ResumeS.eState = eResumeSetVal; //ResumeS.eState设置为自己设定的值

  switch (ResumeS.eState)

  {

    case RESUME_EXTERNAL: //RESUME_EXTERNAL 外部恢复

      Resume_Init();

      ResumeS.eState = RESUME_OFF;

      break;

    case RESUME_INTERNAL: //RESUME_INTERNAL 内部恢复

      Resume_Init();

      ResumeS.eState = RESUME_START;

      break;

    case RESUME_LATER: //RESUME_LATER 定时恢复

      ResumeS.bESOFcnt = 2;

      ResumeS.eState = RESUME_WAIT;

      break;

    case RESUME_WAIT: //RESUME_WAIT  等待计时结束

      ResumeS.bESOFcnt--;

      if (ResumeS.bESOFcnt == 0)

        ResumeS.eState = RESUME_START;

      break;

    case RESUME_START: //RESUME_START 开始恢复

      wCNTR = _GetCNTR();

      wCNTR |= CNTR_RESUME;

      _SetCNTR(wCNTR); //设置唤醒请求位，将向PC主机发送唤醒请求

      ResumeS.eState = RESUME_ON;

      ResumeS.bESOFcnt = 10; //定时10ms，如果在这点时间内保持有效，主机将对USB模块进行唤醒操作

      break;

    case RESUME_ON: //RESUME_ON

      ResumeS.bESOFcnt--; //计时中

      if (ResumeS.bESOFcnt == 0) //计时时间到了

      {

        wCNTR = _GetCNTR();

        wCNTR &= (~CNTR_RESUME); //清除唤醒请求标志位

        _SetCNTR(wCNTR);

        ResumeS.eState = RESUME_OFF;

      }

      break;

    case RESUME_OFF:      //RESUME_OFF

    case RESUME_ESOF:      //RESUME_ESOF

    default:

      ResumeS.eState = RESUME_OFF;

      break;

  }

}

明显可以看到个状态的转化过程：

1、RESUME_EXTERNAL->RESUME_OFF

2、RESUME_INTERNAL->RESUME_START->RESUME_ON->RESUME_OFF

3、RESUME_WAIT->RESUME_START-> RESUME_ON-> RESUME_OFF

4、RESUME_ESOF->RESUME_OFF