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|**银杏科技有限公司旗下技术文档发布平台** |||| |技术支持电话|**0379-69926675-801** ||| |技术支持邮件|Gingko@vip.163.com ||| |技术论坛|http://www.eeschool.org ||| ^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ | V1.0 | 2020-04-17 | gingko | 初次建立 | \\ \\ \\ \\ \\ ===== STM32CubeMX教程十九——USB_HID实验 ===== 1. 新建工程:在主界面选择File-->New Project 或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR {{ :icore3:icore3_cube_18_1.png?direct | }} 2. 出现芯片型号选择,搜索自己芯片的型号,双击型号,或者点击Start Project进入配置 在搜索栏的下面,提供的各种查找方式,可以选择芯片内核、型号等等,可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为:STM32F407IGTx。 {{ :icore3:icore3_cube_19_2.png?direct | }} 3. 配置RCC,使用外部时钟源 {{ :icore3:icore3_cube_19_3.png?direct | }} 4. 配置调试引脚 {{ :icore3:icore3_cube_19_4.png?direct | }} 5. 将LED对应的3个引脚(PI5,PI6,PI7)设置为GPIO_Output {{ :icore3:icore3_cube_19_5.png?direct | }} 6. 引脚模式配置 {{ :icore3:icore3_cube_19_6.png?direct | }} 7. 打开PH15为输入模式 {{ :icore3:icore3_cube_19_7.png?direct | }} 8. 使能RTC时钟 {{ :icore3:icore3_cube_19_8.png?direct | }} 9. 使能USB_Device,将PH4管脚功能选择为USB_OTG_HS_ULPI_NXT {{ :icore3:icore3_cube_19_9.png?direct | }} 10. 打开USB_Device,选择HID模式 {{ :icore3:icore3_cube_19_10.png?direct | }} 11. 时钟源设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频 {{ :icore3:icore3_cube_19_11.png?direct | }} 12. 工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个,其他的默认即可 IDE我们使用的是 MDK5 {{ :icore3:icore3_cube_19_12.png?direct | }} 13. 点击Code Generator,进行进一步配置 {{ :icore3:icore3_cube_19_13.png?direct | }} * **Copy all used libraries into the project folder** * 将HAL库的所有.C和.H都复制到所建工程中 * 优点:这样如果后续需要新增其他外设又可能不再用STM32CubeMX的时候便会很方便 * 缺点:体积大,编译时间很长 * **Copy only the necessary library files** * 只复制所需要的.C和.H(推荐) * 优点:体积相对小,编译时间短,并且工程可复制拷贝 * 缺点:新增外设时需要重新用STM32CubeMX导入 * **Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file** * 不复制文件,直接从软件包存放位置导入.C和.H * 优点:体积小,比较节约硬盘空间 * 缺点:复制到其他电脑上或者软件包位置改变,就需要修改相对应的路径 自行选择方式即可 14. 然后点击GENERATE CODE 创建工程 {{ :icore3:icore3_cube_19_14.png?direct | }} 创建成功,打开工程。 \\ \\ \\ \\ ===== 实验十九:USB_HID实验——双向数据传输 ===== ==== 一、 实验目的与意义 ==== - 了解STM32 USB SLAVE结构。 - 了解STM32 USB SLAVE特征。 - 掌握USB SLAVE HID的使用方法。 - 掌握STM32 HAL库中USB_HID属性的配置方法 - 掌握KEIL MDK 集成开发环境使用方法。 ==== 二、 实验设备及平台 ==== - iCore3 双核心板。[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w4024-251734887.3.5923532fXD2RIN&id=524229438677&scene=taobao_shop|点击购买]] - JLINK(或相同功能)仿真器。[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-251734908.13.20822b61MmPeNN&id=554869837940|点击购买]] - Micro USB线缆。 - Keil MDK 开发平台。 - STM32CubeMX开发平台。 - 装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机。 ==== 三、 实验原理 ==== * USB HID是Human Interface Device的缩写,由其名称可以了解HID设备是直接与人交互的设备,例如键盘、鼠标与游戏杆等。不过HID设备并不一定要有人机接口,只要符合HID类别规范的设备都是HID设备。 * 交换的数据存储在称为报表(report)的结构内,设备的固件必须支持HID报表的格式。主机在控制与中断传输中传送与要求报表,来传送与接收数据。报表的格式非常有弹性,可以处理任何类别的数据。 * 设备除了HID接口之外,它可能同时还包含有其他的USB接口。例如影像显示设备可能使用HID接口来做亮度,对比,与更新率的软件控制,而使用传统的影 像接口来传送要显示的数据。USB扩音器可以使用实时传输来播放语音,同时使用HID接口来控制音量,震荡,与低音等。HID接口通常比传统的控制接口来得便宜。 * Wndows操作系统最先支持的HID设备。在windows98以及后来的版本中内置有HID设备的驱动程序,应用程序可以直接使用这些驱动程序来与设备通信。 * 在设计一个USB接口的计算机外部设备时,如果HID类型的设备可以满足需要,可以将其设计为HID类型设备,这样可以省去比较复杂的USB驱动程序的编写,直接利用Windows操作系统对标准的HID类型USB设备的支持 === 2、HID主要能力 === * 交换的数据储存在称为报表(Report)的结构内,设备的固件必须支持HID报表的格式。主机通过控制和中断传输中的传送和请求报表来传送和接收数据。报表的格式非常灵活。 * 每一笔事务可以携带小量或中量的数据。低速设备每一笔事务最大是8B,全速设备每一笔事务最大是64B,高速设备每一笔事务最大是1024B。一个报表可以使用多笔事务。 * 设备可以在未预期的时间传送信息给主机,例如键盘的按键或是鼠标的移动。所以主机会定时轮询设备,以取得最新的数据。 * HID设备的最大传输速度有限制。主机可以保证低速的中断端点每10ms内最多1笔事务,每一秒最多是800B。保证全速端点每lms一笔事务,每一秒最多是64000B。保证高速端点每125us三笔事务,每一秒最多是24.576MB。 * HID设备没有保证的传输速率。如果设备是设置在10ms的时距,事务之间的时间可能等于或小于10ms。除非设备是设置在全速时在每个帧传输数据,或是在高速时在每个微帧传输数据。这是最快的轮询速率,所以端点可以保证有正确的带宽可供使用。 * HID设备除了传送数据给主机外,它也会从主机接收数据。只要能够符合HID类别规范的设备都可以是HID设备。 * 设备除了HID接口之外,它可能同时还包含有其他的USB接口。例如影像显示设备可能使用HID接口来做亮度、对比度的软件控制,而使用传统的影像接口来传送要显示的数据。USB扩音器可以使用实时传输来播放语音,同时使用HID接口来控制音量、低音等。 * HID类别设备的规范文件主要是以下两份: * Device Class Definition for Human interface Devices * HID Usabe Tables === 3、实现原理 == {{ :icore3:icore3_arm_hal_19_1.png?direct |}} {{ :icore3:icore3_arm_hal_19_2.png?direct |}} * iCore3中使用的STM32F407IGTx芯片带有USB高速物理层,通过外接USB3300设备芯片实现USB_HID设备物理层搭建。 * USB HID设备无需驱动程序,Windows系统自带HID类的驱动程序。通过移植ST官方提供的代码来实现iCore3的USB_HID双向数据传输,点击测试软件的灯控按钮来控制iCore3上的LED灯的亮灭,实现上位机向下位机传输数据并解析相应命令。按下iCore3的ARM-KEY按钮,测试软件显示ARM-KEY的状态,实现了下位机向上位机的数据传输。 ==== 四、 实验程序 ==== === 1. 主函数 === <code c> int main(void) { int i; static unsigned char data_number = 0; HAL_Init(); USBD_Init(&USB_OTG_dev,USB_OTG_HS_CORE_ID,&USR_desc,&USBD_CDC _cb,&USR_cb); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); while(State==0); LED_RED_ON; while (1) { if(USB_ReceivedCount > 0){ LED_RED_ON; USB_ReceivedCount = 0; data_number = USB_Rx_Buffer[0]; do{ USB_StatusDataSended = 0; DCD_EP_Tx(&USB_OTG_dev,CDC_IN_EP,gImage_flower,sizeof(gImage_flower)); while(USB_StatusDataSended == 0){ for(i = 0;i < 10000;i++); } data_number--; }while(data_number > 0); LED_RED_OFF; } } } </code> === 2. 中断函数 === <code c> void OTG_HS_IRQHandler(void) { USBD_OTG_ISR_Handler (&USB_OTG_dev); } void OTG_HS_EP1_IN_IRQHandler(void) { USBD_OTG_EP1IN_ISR_Handler (&USB_OTG_dev); } void OTG_HS_EP1_OUT_IRQHandler(void) { USBD_OTG_EP1OUT_ISR_Handler (&USB_OTG_dev); } </code> === 3. USB驱动移植 === * 在CUBEMX中 无法配置USBDevice为CDC高速传输模式,需要将USB库的驱动文件移植到程序中去。建立好一个新的工程后,打开此实验例程文件夹,找到USB文件夹,将文件夹拷贝到建立好的新的工程中去。 {{ :icore3:icore3_arm_hal_18_6.png?direct&800 |}} ==== 五、 实验步骤 ==== - 把仿真器与iCore3的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连); - 把跳线帽插在USBOTG; - 把iCore3(USB_OTG)通过Micro USB线与计算机相连,为iCore3供电; - 打开Keil MDK开发环境,并打开本实验工程; - 烧写程序到iCore3; - 打开usb_hid.exe进行验证。 ==== 六、 实验现象 ==== * 绿色LED点亮,结果如下: {{ :icore3:icore3_arm_hal_18_7.png?direct |}} **附录:** * 1、打开设备管理器,并找到USB_CDC设备 {{ :icore3:icore3_arm_hal_18_8.png?direct |}} * 2、选中此设备并右击选择更新驱动程序,选中浏览计算机以查找驱动程序软件 {{ :icore3:icore3_arm_hal_18_9.png?direct |}} * 3、找到例程文件夹下driver文件夹并选中此文件夹,点击下一步后,驱动程序将会自动安装。 {{ :icore3:icore3_arm_hal_18_10.png?direct |}} * 4、安装成功后,设备管理器将会显示相对应的设备。 {{ :icore3:icore3_arm_hal_18_11.png?direct |}}
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