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    想要去旅行:STM32 自定义HID USB设备的实现

    作者:[db:作者] 时间:2021-08-31 15:58

    最近需要使用STM32开发一个设备通过HID协议与主机通信,于是开始学习USB,发现USB这个体系实在太庞大了,直接看USB的例程根本看不懂,完全找不到突破口,最后在网上找到一本不错的书《圈圈教你玩USB》,这本书能够很好地带你入门。枚举过程,请求,令牌,数据包,端点,描述符,这些知识都讲的很清楚,只有清楚了这些,再去看代码就能明白是怎么回事了。

    接下来总结一个我个人的理解:对于HID设备,STM32有例程,但是怎么修改成符合自己要求的HID设备呢?首先,HID设备必需有报告描述符,报告描述符描述的是数据的长度以及用途,所以最重要的就是修改报告描述符,如我现在只是需要用来传数据,一次最大16字节长度;修改后的报告描述符如下:

    const u8 CustomHID_ReportDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC] =
      {   
        //这是一个全局(bType为1)条目,将用途页选择为普通桌面Generic Desktop Page。
    
     //后面跟1字节数据(bSize为1),后面的字节数就不注释了,自己根据bSize来判断。
    
     0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
    
     
    
     //这是一个局部(bType为2)条目,用途选择为0x00。在普通桌面页中,
    
     //该用途是未定义的,如果使用该用途来开集合,那么系统将不会把它
    
     //当作标准系统设备,从而就成了一个用户自定义的HID设备。
    
     0x09, 0x00, // USAGE (0)
    
     
    
     //这是一个主条目(bType为0)条目,开集合,后面跟的数据0x01表示
    
     //该集合是一个应用集合。它的性质在前面由用途页和用途定义为
    
     //用户自定义。
    
     0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
    
     
    
     //这是一个全局条目,说明逻辑值最小值为0。
    
     0x15, 0x00, //     LOGICAL_MINIMUM (0)
    
     
    
     //这是一个全局条目,说明逻辑值最大为255。
    
     0x25, 0xff, //     LOGICAL_MAXIMUM (255)
    
     
    
     //这是一个局部条目,说明用途的最小值为1。
    
     0x19, 0x01, //     USAGE_MINIMUM (1)
    
     
    
     //这是一个局部条目,说明用途的最大值8。
    
     0x29, 0x08, //     USAGE_MAXIMUM (8) 
    
     
    
     //这是一个全局条目,说明数据域的数量为16个。
    
     0x95, 0x10, //     REPORT_COUNT (16)
    
     
    
     //这是一个全局条目,说明每个数据域的长度为8bit,即1字节。
    
     0x75, 0x08, //     REPORT_SIZE (8)
    
     
    
     //这是一个主条目,说明有16个长度为8bit的数据域做为输入。
    
     0x81, 0x02, //     INPUT (Data,Var,Abs)
    
     
    
     //下面这个主条目用来关闭前面的集合。bSize为0,所以后面没数据。
    
     0xc0        // END_COLLECTION
      }; /* CustomHID_ReportDescriptor */

    另外,别忘了去端点描述符修改数据长度

    /* USB Configuration Descriptor */
    /*   All Descriptors (Configuration, Interface, Endpoint, Class, Vendor */
    const u8 CustomHID_ConfigDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC] =
      {
        0x09, /* bLength: Configuation Descriptor size */
        USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: Configuration */
        CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC,
        /* wTotalLength: Bytes returned */
        0x00,
        0x01,         /* bNumInterfaces: 1 interface */
        0x01,         /* bConfigurationValue: Configuration value */
        0x00,         /* iConfiguration: Index of string descriptor describing
                                     the configuration*/
        0xC0,         /* bmAttributes: Bus powered */
        0x32,         /* MaxPower 100 mA: this current is used for detecting Vbus */
    
        /************** Descriptor of Custom HID interface ****************/
        /* 09 */
        0x09,         /* bLength: Interface Descriptor size */
        USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,/* bDescriptorType: Interface descriptor type */
        0x00,         /* bInterfaceNumber: Number of Interface */
        0x00,         /* bAlternateSetting: Alternate setting */
        0x02,         /* bNumEndpoints */
        0x03,         /* bInterfaceClass: HID */
        0x00,         /* bInterfaceSubClass : 1=BOOT, 0=no boot */
        0x00,         /* nInterfaceProtocol : 0=none, 1=keyboard, 2=mouse */
        0,            /* iInterface: Index of string descriptor */
        /******************** Descriptor of Custom HID HID ********************/
        /* 18 */
        0x09,         /* bLength: HID Descriptor size */
        HID_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: HID */
        0x10,         /* bcdHID: HID Class Spec release number */
        0x01,
        0x00,         /* bCountryCode: Hardware target country */
        0x01,         /* bNumDescriptors: Number of HID class descriptors to follow */
        0x22,         /* bDescriptorType */
        CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC,/* wItemLength: Total length of Report descriptor */
        0x00,
        /******************** Descriptor of Custom HID endpoints ******************/
        /* 27 */
        0x07,          /* bLength: Endpoint Descriptor size */
        USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: */
    
        0x81,          /* bEndpointAddress: Endpoint Address (IN) */
        0x03,          /* bmAttributes: Interrupt endpoint */
        0x10,          /* wMaxPacketSize: 16 Bytes max */
        0x00,
        0x20,          /* bInterval: Polling Interval (32 ms) */
        /* 34 */
        	
        0x07,	/* bLength: Endpoint Descriptor size */
        USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE,	/* bDescriptorType: */
    			/*	Endpoint descriptor type */
        0x01,	/* bEndpointAddress: */
    			/*	Endpoint Address (OUT) */
        0x03,	/* bmAttributes: Interrupt endpoint */
        0x10,	/* wMaxPacketSize: 16 Bytes max  */
        0x00,
        0x20,	/* bInterval: Polling Interval (20 ms) */
        /* 41 */
      }
      ; 

    剩下的就根据自己需要去修改数据OUT处理和数据IN处理函数,来进行自己的数据处理,从而实现自定义HID。

    ?

    当然使用HID进行数据传输并不是好的办法,USB有专门用于数据传输的协议,CDC,想要实现肯定是有办法的,但是因为我主机要求使用HID通信,我也只能使用HID来做了,什么CDC等要用到的时候再研究了。

    cs