基于STM32的USB設計 （單片機程序篇）

首先，我們來看看usb的工作過程。

當usb設備接入到主機時，主機開始枚舉usb設備，并向usb設備發(fā)出指令要求獲取usb設備的相關描述信息，其中包括設備描述(device descriptor)、配置描述(configuration descriptor)、接口描述(interface descriptor)、端點描述(endpoint descriptor)等。這些信息是通過端點0(endpoint 0)傳送到主機的。獲取各種描述信息后，操作系統(tǒng)會為其配置相應的資源。這樣主機就可以與設備之間進行通信了。

usb通訊有四種通訊方式控制(control)、中斷(interrupt)、批量(bulk)和同步( synchronous)。usb通訊是通過管道(pipe)實現(xiàn)的。管道是一個抽象的概念，指的是主機與設備之間通訊的虛擬鏈路。不如說一個usb通訊 主機A和設備B，其中有bulk in(批量輸入)、bulk out(批量輸出)、control out(控制輸出)三種通訊方式，那么A與B之間的通訊管道就有三個。(這里明確一個概念，在usb通信中數(shù)據(jù)流向都是相對設備來說的，in表示設備向主 機傳送數(shù)據(jù)，out表示表示主機箱設備傳輸數(shù)據(jù))。在設備一端，每個管道對應一個端點，端點配置相關的寄存器和緩沖區(qū)。在通訊之前需對端點進行相關設置。 在通信中，只需向緩沖寫或讀數(shù)據(jù)，并置位相關比特位即可。

下面具體從usb的中斷輸入輸出來講述基于keil C mdk開發(fā)環(huán)境的stm32的USB接口單片機程序設計。值得一提的是，st或相關公司給我們提供許多封裝函數(shù)和相關例子，我們可以根據(jù)其中的例子并進行修改即可實現(xiàn)我們自己需要的usb通訊程序。

1.usb描述符配置

從上面的講述可以看出，usb描述符是usb通訊的前提。主機必須先了解設備后才能與其進行通訊。在st提供的例子中，描述符都在usb_des.c文件進行定義，下面就其中的Joystick例子說明usb描述負的配置。

1.1設備描述符

const u8 Joystick_DeviceDescriptor[JOYSTICK_SIZ_DEVICE_DESC] =

{

0x12, /*本描述長度*/

USB_DEVICE_DESCRIPTOR_TYPE, /*指明為設備描述符*/

0x00,

0x02,

0x00,

0x00,

0x00,

0x40, /*最大數(shù)據(jù)包大小為64字節(jié)(對于端點0而言)*/

0x84, /*生產商ID*/

0x19,

0x06, /*產品ID*/

0x04,

0x00,

0x02,

1,

2,

3,

0x01 /*配置描述符數(shù)目*/

}

設備描述符兩個重要參數(shù)是生產商ID和產品ID，主機將根據(jù)以上兩個ID為設備選擇相應驅動程序。在我們的應用中，我們一般只需修改例子中的這兒兩個參數(shù)即可完成設備描述符的設置。

1.2配置描述符

const u8 Joystick_ConfigDescriptor[JOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC] =

{

0x09,

USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE,

JOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC,

0x00,

0x01, /*接口數(shù)目*/

0x01, /*Set_Configuration命令所需要的參數(shù)值*/

0x00, /*描述該配置的字符串的索引值*/

0xE0, /*供電模式的選擇，bus供電、自供電、支持wakeup*/

0x32, /*最大供電電流*/

/************** 接口1配置****************/

0x09,

USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,

0x00, /*接口編號*/

0x00,

0x02, /*端點數(shù)*/

0x00,

0x00,

0x00,

0, /*接口描述符索引值*/

/******************** 端點1輸出描述********************/

0x07,

USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE,

0x81, /*端點地址，b.7表示方向(1為in，0為out)b.0-b.3為端點標號*/

0x03, /*端點數(shù)據(jù)傳輸方式*/

0x08, /*最大數(shù)據(jù)包大小*/

0x00,

0x20,

/******************** 端點1輸入描述********************/

0x07,

USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE,

0x01, /*端點地址*/

0x03, /*端點數(shù)據(jù)傳輸方式*/

0x40, /*最大數(shù)據(jù)包大小*/

0x00,

0x20,

}

配置描述符中包括了接口、端點的配置。如果設備為HID設備，在配置描述符中還應加入HID描述，具體描述可以參照Joystick例子的配置。

還有一些其他配置可以參可相關資料與例子加以理解。