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通信中數據流向都是相對設備來說的，in表示設備向主 機傳送數據，out表示表示主機箱設備傳輸數據)。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。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據，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開發環境的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和相關例子，我們可以根據其中的例子并進行修改即可實現我們自己需要的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, /*最大數據包大小為64字節(對于端點0而言)*/

　　0x84, /*生產商ID*/

　　0x19,

　　0x06, /*產品ID*/

　　0x04,

　　0x00,

　　0x02,

　　1,

　　2,

　　3,

　　0x01 /*配置描述符數目*/

　　}

　　設備描述符兩個重要參數是生產商ID和產品ID，主機將根據以上兩個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, /*接口數目*/

　　0x01, /*Set_Configuration命令所需要的參數值*/

　　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*/

　　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, /*端點數據傳輸方式*/

　　0x08, /*最大數據包大小*/

　　0x00,

　　0x20,

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

　　0x07,

　　USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE,

　　0x01, /*端點地址*/

　　0x03, /*端點數據傳輸方式*/

　　0x40, /*最大數據包大小*/

　　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。