STM32-USB使用方法
开发板买的是奋斗mini开发板，芯片是：STM32F103VET6. 如果需要源程序keil4-arm工程，上位机vb。加qq339396264要程序。
USB开发涉及主机和设备，为了避免开发驱动程序，使用Windows自带的驱动程序。所以设备枚举成HID类设备。USB鼠标就是标准的USB-HID设备。不过操作系统阻止了应用程序直接访问USB鼠标返回的报告。所以本例使用自定义HID设备。一来免去了开发驱动程序，二来自定义的HID设备应用程序和设备可以自由收发数据（仅指数据内容）。
本文主要介绍STM32的USB模块的简单使用，不会介绍USB协议。主要是介绍一下STM32F103的USB模块使用。
USB模块从初始化首先是配置和使能时钟
下面是时钟的初始化：
void Set_USBClock(void) { }
首先系统时钟要设置为72MHz，然后配置USB时钟为48MHz并使能。
然后是配置中断
void USB_Interrupts_Config(void) { }
//【使能USB中断】
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USB_LP_CAN1_RX0_IRQn; //【USB低优先级中断】 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; #define USB_LP_CAN1_RX0_IRQn 20
//RCC_USBCLKSource_PLLCLK_1Div5表示【USB时钟 = PLL时钟除以1.5】【72/1.5=48MHz】 RCC_USBCLKConfig(RCC_USBCLKSource_PLLCLK_1Div5);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USB, ENABLE);//【使能配置好了的USB时钟】
然后初始化模块的一些寄存器 USART_send_str(\"USB断开\\r\\n\");
USB_DISCONNECT//这是断开1.5k上拉电阻 delay(0x7AFFFF);//延时一会
USB_CONNECT//使能1.5K上拉电阻 USART_send_str(\"USB连接\\r\\n\");
DADDR = 0x0080;//USB模块使能位。EF必须置1
CNTR = 0x0001;//强制复位 CNTR = 0x0000;//退出复位
ISTR = 0x0000;//清除可能产生的假中断
CNTR = (I_CTR | I_RESET);//使能一些中断，为了简单这里只使能了【总线复位中断】和【数据正确传输中断】 ISTR = 0x0000;//清除可能产生的假中断
自此USB模块初始化完毕。
以后的流程就在USB中断的驱动下执行。
USB中断函数：
void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void) { u16 wIstr; //USB中断状态寄存器 wIstr = (u16)ISTR; //【USB复位中断】 if(wIstr &I_RESET) { USB_RST_Process(); return; } //【正确传输中断】 if (wIstr & I_CTR) { USB_CTR_Process(); return; } }
在USB中断函数中就是判断中断源，并转向相应的中断服务函数。
USB总线复位后，USB相关的一些寄存器会复位。在USB总线复位中要配置一下寄存器和数据收发的缓冲区。程序如下 void USB_RST_Process(void) { //清除中断 ISTR = (u16)(~I_RESET);//清除ISTR寄存器中断RESET位。写0清除，写1寄存器位内容不变。
// USART_send_str(\"【USB】【复】【位】【中】【断】\\r\\n\"); usb_status = 0; //复位处理 DADDR = 0x0080; //USB模块使能位。EF必须置1 BTABLE = 0; //复位后默认为0 EP0REG = (u16)(0x0220); //0000 0010 0010 0000 端点0初始化：控制端点，NAK主机的IN令牌，端点号0 //设置TX/RX起始地址 USB_ADDR0_TX = 32;//32-95 端点0的发送缓冲区从32开始到95，共64字节 USB_ADDR0_RX = 96;//96-159 端点0的接收缓冲区从96开始到159，共64字节 //设置端点0接收缓冲区大小:64Byte USB_CNT0_RX = 0x8400;//1000,0100,0000,0000
//【端点1】
EP1REG = (u16)(0x0621);//0000 0110 0010 0001 端点0初始化:中断端点，NAK主机的IN令牌，端点号1
//设置TX/RX起始地址
USB_ADDR1_TX = 160;//160-223 端点1的发送缓冲区从160开始到223，共64字节 USB_ADDR1_RX = 224;//224-287 端点1的接收缓冲区从224开始到287，共64字节 //设置端点1接收缓冲区大小:64Byte
USB_CNT1_RX = 0x8400;//1000,0100,0000,0000 //设置RX Valid .端点0可用于接收 { u16 t = EP0REG;//读出端点0寄存器值 t &= 0x8F8F;//1000 1111 1000 1111 由于t位写0不影响原来的值，写1翻转，所以把 t位都设置为0 t |= 0x8080;//1000 0000 1000 0000 由于w0位写0清除，写1无影响，所以w0位都设置为1 t |= 0x3000;//0011 0000 0000 0000 把 SRAT_RX[1:0]设置为1，通过写1翻转来实现。 EP0REG = t; } }
下面是正确传输中断 //USB分组正确传输处理 void USB_CTR_Process(void) {
/******************************************【端点0】******************************************/ if((ISTR & 0x0F) == 0)//端点0 { // //
if((ISTR & 0x10) == 0)//in分组 { }
USART_send_str(\"****************端点0的IN分组发送完成****************\\r\\n\");
if(usb_status == 1) { usb_status = 2; DADDR = 0x80 | (usb_addr&0xFF);//设置地址一定要找控制传输的状态完成后写入地址寄存器 USART_send_str(\"\\r\\n【写入地址完成】\\r\\n\"); }
//发送剩余数据 USB_ep0_send();
//清除CTR_TX { u16 t = EP0REG; t &= 0x8F8F;//1000 1111 1000 1111 把 t位都设置为0 t |= 0x8080;//1000 0000 1000 0000 把w0位都设置为1 t &= 0xFF7F;//1111 1111 0111 1111 把CTR_TX设置为0,清除CTR_RX位 EP0REG = t; }
if(ISTR & 0x10)//【OUT】分组 or 【SETUP】分组 { u16 ep0r= EP0REG;
//清除CTR_RX { u16 t = EP0REG; t &= 0x8F8F;//1000 1111 1000 1111 把 t位都设置为0 t |= 0x8080;//1000 0000 1000 0000 把w0位都设置为1 t &= 0x7FFF;//0111 1111 1111 1111 把CTR_RX设置为0,清除CTR_RX位 EP0REG = t; }
if(ep0r & 0x0800)//SETUP令牌包 { //USART_send_str(\"端点0收到【SETUP】分组\\r\\n\"); //默认控制端点处理——枚举处理 ep0_setup_Process(); memset(USB_rcv_buffer, 0x00, sizeof(USB_rcv_buffer)); USB_enable_ep0_rx(); } else { //USART_send_str(\"控制读传输：状态阶段\\r\\n\"); USB_read_EP0_buf(USB_rcv_buffer, (u32*)(PMAAddr+96*2)); USB_enable_ep0_rx(); } } //else//【IN分组传输成功】 }
/******************************************【端点1】******************************************/ else if((ISTR & 0x0F) == 1) { USART_send_str(\"端点1数据完成传输\\r\\n\"); if(ISTR & 0x10)//【OUT分组】 { //清除CTR_RX { u16 t = EP1REG; t &= 0x8F8F;//1000 1111 1000 1111 把 t位都设置为0 t |= 0x8080;//1000 0000 1000 0000 把w0位都设置为1 t &= 0x7FFF;//0111 1111 1111 1111 把CTR_RX设置为0,清除CTR_RX位 EP1REG = t; } USB_read_EP1_buf(USB_rcv_buffer, (u32*)(PMAAddr+224*2)); //【读 取】端点1数据 //【处 理】端点1数据 USB_enable_ep1_rx(); //【继续接受】端点1数据 }
}
else//【IN分组】 { //清除CTR_TX { u16 t = EP1REG; }
t &= 0x8F8F;//1000 1111 1000 1111 把 t位都设置为0 t |= 0x8080;//1000 0000 1000 0000 把w0位都设置为1 t &= 0xFF7F;//1111 1111 0111 1111 把CTR_TX设置为0,清除CTR_RX位 EP1REG = t; }
//标记发送完成
/******************************************【端点ERR】******************************************/ else { USART_send_str(\"出错！端点号是没有开启对端点。\\r\\n\"); } }
其他代码：
//设置RX Valid .使端点继续接收 void USB_enable_ep0_rx(void) { u16 t = EP0REG;
// USART_send_str(\"EP0REG = \");USART_send_HEX(t>>8);USART_send_HEX(t&0xff);USART_send_str(\"\\r\\n\"); t &= 0x8F8F;//1000 1111 1000 1111 把 t位都设置为0 t |= 0x8080;//1000 0000 1000 0000 把w0位都设置为1 switch(EP0REG & 0x3000) { case 0x0000: t |= 0x3000;break; case 0x1000: t |= 0x2000;break; case 0x2000: t |= 0x1000;break; case 0x3000: t |= 0x0000;break; } EP0REG = t;
// t = EP0REG;
// USART_send_str(\"EP0REG = \");USART_send_HEX(t>>8);USART_send_HEX(t&0xff);USART_send_str(\"\\r\\n\"); }
//设置RX Valid .使端点继续接收 void USB_enable_ep1_rx(void) { u16 t = EP1REG; t &= 0x8F8F;//1000 1111 1000 1111 把 t位都设置为0 t |= 0x8080;//1000 0000 1000 0000 把w0位都设置为1 switch(EP1REG & 0x3000) { case 0x0000: t |= 0x3000;break; case 0x1000: t |= 0x2000;break; case 0x2000: t |= 0x1000;break; case 0x3000: t |= 0x0000;break; } EP1REG = t; }
//读取端点0收到的数据
u8 USB_read_EP0_buf(u8 *buf, u32 *USB_buf) {
u16 rcv_num; u8 read_cnt; u8 i;
u16 temp; u8 j = 0;
//接收到的数据
rcv_num = USB_CNT0_RX & 0x03FF; //{
// unsigned char s[32] = {0};
// sprintf((char*)s, \"端点0读取【%d】字节数据:\ // USART_send_str(s); //} //USART_send_str(\"\\r\\n--------------------------------------------------------------------------------\\r\\n\"); //读取次数 read_cnt = (rcv_num+1)>>1; for(i=0;i u8 USB_read_EP1_buf(u8 *buf, u32 *USB_buf) { u16 rcv_num; u8 read_cnt; u8 i; u16 temp; u8 j = 0; //接收到的数据 rcv_num = USB_CNT1_RX & 0x03FF; { } unsigned char s[32] = {0}; sprintf((char*)s, \"【端点1】读取【%d】字节数据:\USART_send_str(s); USART_send_str(\"\\r\\n--------------------------------------------------------------------------------\\r\\n\"); //读取次数 read_cnt = (rcv_num+1)>>1; for(i=0;i void USB_write_EP0_buf(u8 *buf, u32 *USB_buf, u8 len) { u8 send_cnt; u8 i; u8 j = 0; u16 h,l; // { // unsigned char s[32] = {0}; // sprintf((char*)s, \"端点0发送【%d】字节数据:\// USART_send_str(s); // } // // USART_send_str(\"\\r\\n++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\\r\\n\"); // for(i=0;i send_cnt = (len+1) >> 1; for(i=0;i //通过端点1发送数据 void USB_write_EP1_buf(u8 *buf, u32 *USB_buf, u8 len) { u8 send_cnt; u8 i; u8 j = 0; u16 h,l; { unsigned char s[32] = {0}; sprintf((char*)s, \"端点1发送【%d】字节数据:\ USART_send_str(s); } USART_send_str(\"\\r\\n++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\\r\\n\"); for(i=0;i //发送次数 send_cnt = (len+1) >> 1; for(i=0;i if(send_len_ep0 != 0)//一次能够发送完成 { USB_write_EP0_buf(p_send_ep0, ((u32*)(PMAAddr+32*2)), send_len_ep0); send_len_ep0 = 0; } else//等于0 { if(need_0_pack_ep0 == 1) { need_0_pack_ep0 =0; USB_write_EP0_buf(p_send_ep0, ((u32*)(PMAAddr+32*2)), 0); } } } } //端点0枚举过程处理 void ep0_setup_Process(void) { //读取接收到的数据 USB_read_EP0_buf(USB_rcv_buffer, (u32*)(PMAAddr+96*2)); req_type = USB_rcv_buffer[0]; req = USB_rcv_buffer[1]; w_value = (USB_rcv_buffer[3]<<8) | USB_rcv_buffer[2]; w_index = (USB_rcv_buffer[5]<<8) | USB_rcv_buffer[4]; w_length = (USB_rcv_buffer[7]<<8) | USB_rcv_buffer[6]; if(req_type & 0x80)//输入请求 { switch((req_type>>5) & 0x03)//请求的类型 { case 0://标准请求.省略了对“请求的接收者”的判断 { //USART_send_str(\"USB标准输入请求：\"); switch(req)//标准请求代码 { case 0://获取状态 { //USART_send_str(\"获取状态\\r\\n\"); } break; case 6://获取描述符 { //USART_send_str(\"获取描述符——\"); switch((w_value>>8) & 0xFF)//描述符类型 { case 1://设备描述符 { //USART_send_str(\"设备描述符\\r\\n\"); p_send_ep0 = (u8*)dev_d;//设备描述符数组 if(w_length > dev_d[0])//如果请求的数据大于描述符长度，返回描述符长度最大长度 { send_len_ep0 = dev_d[0];//18 if((send_len_ep0 % dev_d[7]) == 0) { need_0_pack_ep0 = 1;//是包长的整数倍，需要发送0长度数据包 } } else//请求长度小于等于描述符长度，则返回请求长度 { } send_len_ep0 = w_length; USB_ep0_send(); } break; case 2://配置描述符 { //USART_send_str(\"配置描述符\\r\\n\"); p_send_ep0 = (u8*)cfg_d;//设备描述符数组 send_len_ep0 = (cfg_d[3]<<8) | cfg_d[2];//发送长度等于配置集合长度 if(w_length > send_len_ep0)//如果请求的数据大于端点0，返回端点0最大长度 { if((send_len_ep0 % dev_d[7]) == 0) { need_0_pack_ep0 = 1;//是包长的整数倍，需要发送0长度数据包 } } else//请求小于等于端点0，返回请求长度 { send_len_ep0 = w_length; } USB_ep0_send(); } break; case 3://字符串描述符 { //USART_send_str(\"字符串描述符\\r\\n\"); } break; case 0x22://报告描述符 { //USART_send_str(\"报告描述符\\r\\n\"); p_send_ep0 = (u8*)rpt_d; send_len_ep0 = sizeof(rpt_d); if(w_length > send_len_ep0)//如果请求的长度大于实际长度 { if((send_len_ep0 % dev_d[7]) == 0) { need_0_pack_ep0 = 1;//是包长的整数倍，需要发送0长度数据包 } } else { send_len_ep0 = w_length;//返回长度等于请求长度 } USB_ep0_send(); // // // } break; default://其他描述符 { USART_send_str(\"其他描述符：\"); USART_send_HEX((w_value>>8)&0xFF); USART_send_str(\"\\r\\n\"); } break; } } break; case 8://获取配置 { //USART_send_str(\"获取配置\\r\\n\"); } break; case 10://获取接口 { //USART_send_str(\"获取接口\\r\\n\"); } break; case 12://帧同步 { //USART_send_str(\"帧同步\\r\\n\"); } break; default: { //USART_send_str(\"USB未定义输入请求\\r\\n\"); } break; } } break; case 1://类请求 { //USART_send_str(\"USB类输入请求\\r\\n\"); } break; case 2://厂商请求 { //USART_send_str(\"厂商输入请求\\r\\n\"); } break; case 3://保留 { //USART_send_str(\"USB输入请求：保留\\r\\n\"); } break; } } else/*********************************输出请求*********************************/ { switch((req_type>>5) & 0x03)//请求的类型 { case 0://标准请求.省略了对“请求的接收者”的判断 { //USART_send_str(\"USB标准输出请求：\"); switch(req)//标准请求代码【GET】 { case 1://清除特性 { //USART_send_str(\"清除特性\\r\\n\"); send_len_ep0 = 0; need_0_pack_ep0 = 1; USB_ep0_send();//发送数据 } break; case 5://设置地址 { USART_send_str(\"设置地址\\r\\n\"); //USART_send_HEX(w_value&0xFF); //USART_send_str(\"\\r\\n\"); usb_status = 1;//表示主机设置了地址 usb_addr = w_value & 0xFF; send_len_ep0 = 0; need_0_pack_ep0 = 1; USB_ep0_send();//发送数据 } break; case 9://设置配置 { USART_send_str(\"设置配置\\r\\n\"); //设置RX Valid .【端点1】可用于接收 { u16 t = EP1REG; t &= 0x8F8F;//1000 1111 1000 1111 把 t位都设置为0 t |= 0x8080;//1000 0000 1000 0000 把w0位都设置为1 t |= 0x3000;//0011 0000 0000 0000 把 SRAT_RX[1:0]设置为1 EP1REG = t; } send_len_ep0 = 0; need_0_pack_ep0 = 1; USB_ep0_send();//发送剩余数据 usb_status = 3; } break; case 7://设置描述符 { //USART_send_str(\"设置描述符\\r\\n\"); } break; case 3://设置特性 { //USART_send_str(\"设置特性\\r\\n\"); } break; case 11://设置接口 { //USART_send_str(\"设置接口\\r\\n\"); } break; default://出错 { //USART_send_str(\"标准输出请求代码出错\\r\\n\"); } break; } } break; case 1://类请求 { //USART_send_str(\"USB类输出请求：\"); switch(req) { case 0x0A: { USART_send_str(\"设置空闲\\r\\n\"); send_len_ep0 = 0; need_0_pack_ep0 = 1; USB_ep0_send();//发送剩余数据 } break; default: { #ifdef HEEY_DEBUG //UART_send_str(\"未知请求\\r\\n\"); #endif } break; } } break; } } } case 2://厂商请求 { //USART_send_str(\"厂商输出请求\\r\\n\"); } break; case 3://保留 { //USART_send_str(\"输出请求：保留\\r\\n\"); } break; //描述符的话用数组实现的这里就不给出来。 源程序的kile 4 - arm写的，可以向我要。奋斗STM32迷你板应该下载后可以直接使用。 上位机软件使用vb。 一下是枚举过程 USB断开 USB连接 【U】【S】【B】【复】【位】【中】【断】 【U】【S】【B】【复】【位】【中】【断】 端点0【SETUP】分组接收完成 端点0读取【8】字节数据: -------------------------------------------------------------------------------- 0x80 0x06 0x00 0x01 0x00 0x00 0x40 0x00 -------------------------------------------------------------------------------- USB标准输入请求：获取描述符——设备描述符 端点0发送【18】字节数据: ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 0x12 0x01 0x10 0x01 0x00 0x00 0x00 0x40 0xAA 0xAA 0x02 0x00 0x00 0x01 0x00 0x00 0x00 0x01 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 0x62 0x60 tx=2 tx2=3 rx=2 rx2=3 ****************端点0的IN分组发送完成**************** rx=0 rx2=0 端点0的【OUT】分组接收完成 端点0读取【0】字节数据: -------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------- rx=0 rx2=0 【U】【S】【B】【复】【位】【中】【断】 端点0【SETUP】分组接收完成 端点0读取【8】字节数据: -------------------------------------------------------------------------------- 0x00 0x05 0x16 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 -------------------------------------------------------------------------------- USB标准输出请求：设置地址。地址为：0x16 端点0发送【0】字节数据: ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 0x62 0x60 tx=2 tx2=3 rx=2 rx2=3 ****************端点0的IN分组发送完成**************** ========写入地址完成======== rx=3 rx2=3 端点0【SETUP】分组接收完成 端点0读取【8】字节数据: -------------------------------------------------------------------------------- 0x80 0x06 0x00 0x01 0x00 0x00 0x12 0x00 -------------------------------------------------------------------------------- USB标准输入请求：获取描述符——设备描述符 端点0发送【18】字节数据: ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 0x12 0x01 0x10 0x01 0x00 0x00 0x00 0x40 0xAA 0xAA 0x02 0x00 0x00 0x01 0x00 0x00 0x00 0x01 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 0x62 0x60 tx=2 tx2=3 rx=2 rx2=3 端点0的【OUT】分组接收完成 端点0读取【8】字节数据: -------------------------------------------------------------------------------- 0x80 0x06 0x00 0x02 0x00 0x00 0x09 0x00 -------------------------------------------------------------------------------- rx=2 rx2=3 端点0【SETUP】分组接收完成 端点0读取【8】字节数据: -------------------------------------------------------------------------------- 0x80 0x06 0x00 0x02 0x00 0x00 0x09 0x00 -------------------------------------------------------------------------------- USB标准输入请求：获取描述符——配置描述符 端点0发送【9】字节数据: ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 0x09 0x02 0x29 0x00 0x01 0x01 0x00 0x80 0x32 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 0x72 0xE0 tx=2 tx2=3 rx=3 rx2=3 端点0的【OUT】分组接收完成 端点0读取【8】字节数据: -------------------------------------------------------------------------------- 0x80 0x06 0x00 0x02 0x00 0x00 0xFF 0x00 -------------------------------------------------------------------------------- rx=2 rx2=3 端点0【SETUP】分组接收完成 端点0读取【8】字节数据: -------------------------------------------------------------------------------- 0x80 0x06 0x00 0x02 0x00 0x00 0xFF 0x00 -------------------------------------------------------------------------------- USB标准输入请求：获取描述符——配置描述符 端点0发送【41】字节数据: ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 0x09 0x02 0x29 0x00 0x01 0x01 0x00 0x80 0x32 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