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最近需要使用到APM32F427枚舉成Custom HID設(shè)備進(jìn)行用戶自定義通信，但我又不想要使用官方的USB中間件去做一個(gè)USB Custom HID設(shè)備。了解到Cherry USB這個(gè)開(kāi)源的USB代碼，而且他最強(qiáng)的就是不需要使用芯片的任何關(guān)于USB的代碼，就能使用起來(lái)。所以，打算使用CherryUSB實(shí)現(xiàn)Custom HID設(shè)備。

1. Cherry USB簡(jiǎn)介

CherryUSB是一個(gè)小而美的、可移植性高的、用于嵌入式系統(tǒng)（帶USB IP）的高性能 USB 主從協(xié)議棧。

關(guān)于CherryUSB的介紹，大家可以去它的開(kāi)源倉(cāng)庫(kù)和官方提供的介紹文檔進(jìn)行學(xué)習(xí)。官方提供了很詳細(xì)的介紹和使用說(shuō)明。

官方的使用教程：https://cherryusb.readthedocs.io/zh-cn/latest/

CherryUSB代碼倉(cāng)庫(kù)：https://github.com/cherry-embedded/CherryUSB

CherryUSB厲害之處在于，它不需要使用到芯片SDK中任何關(guān)于USB相關(guān)的代碼，它是完全和芯片脫離關(guān)系的。CherryUSB它是基于USB IP寫(xiě)的底層，和芯片完全沒(méi)有關(guān)系，所以移植使用CherryUSB也比較簡(jiǎn)單。它支持了常見(jiàn)的USB IP。如下：

其中APM32F427使用的USB IP就是 DWC2 USB IP。

2. APM32F427移植CherryUSB實(shí)現(xiàn)Custom HID設(shè)備

2.1 準(zhǔn)備工作

1、下載官網(wǎng)APM32F427 SDK。

下載路徑：

https://www.geehy.com/product/fifth/APM32F427_425_423#design

2、下載CherryUSB源碼。

CherryUSB代碼倉(cāng)庫(kù)：

https://github.com/cherry-embedded/CherryUSB

下載的源碼暫時(shí)放到SDK的中間件目錄下備用。

3、復(fù)制一個(gè)SDK的可以正常使用的例程，然后基于這個(gè)例程進(jìn)行移植CherryUSB。

2.2 提供CherryUSB的

usb_dc_low_level_init/usb_dc_low_level_deinit函數(shù)的實(shí)現(xiàn)

要移植實(shí)現(xiàn)CherryUSB，我們只需要提供usb_dc_low_level_init/usb_dc_low_level_deinit函數(shù)的實(shí)現(xiàn)即可。這兩個(gè)函數(shù)只是做了最底層的GPIO引腳初始化，以及開(kāi)啟芯片的USB時(shí)鐘和中斷等與芯片相關(guān)的代碼。

1、復(fù)制usb_glue_st.c文件，修改為usb_glue_apm32f27.c文件。

2、根據(jù)原有的usb_dc_low_level_init函數(shù)，修改為適應(yīng)APM32F427芯片的函數(shù)。

void usb_dc_low_level_init(uint8_t busid)

{

if (g_usbdev_bus[busid].reg_base == 0x40040000UL) { // USB_OTG_HS_PERIPH_BASE

g_usb_dwc2_busid[1] = busid;

g_usb_dwc2_irq[1] = USBD_IRQHandler;

} else {

g_usb_dwc2_busid[0] = busid;

g_usb_dwc2_irq[0] = USBD_IRQHandler;

}

//g_dwc2_instance.Instance = (USB_OTG_GlobalTypeDef *)g_usbdev_bus[busid].reg_base;

//HAL_PCD_MspInit((PCD_HandleTypeDef *)&g_dwc2_instance);

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

/* Configure USB OTG GPIO */

__DAL_RCM_GPIOA_CLK_ENABLE();

/* USB DM, DP pin configuration */

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11 | GPIO_PIN_12;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;

GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF10_OTG_FS;

DAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

/* Configure USB OTG */

__DAL_RCM_USB_OTG_FS_CLK_ENABLE();

/* Configure interrupt */

DAL_NVIC_SetPriority(OTG_FS_IRQn, 1U, 0U);

DAL_NVIC_EnableIRQ(OTG_FS_IRQn);

}

該函數(shù)主要實(shí)現(xiàn)了使用到的USB GPIO初始化，以及打開(kāi)USB外設(shè)時(shí)鐘和使能USB中斷等硬件的初始化工作。

3、提供usb_dc_low_level_deinit函數(shù)實(shí)現(xiàn)

void usb_dc_low_level_deinit(uint8_t busid)

{

if (g_usbdev_bus[busid].reg_base == 0x40040000UL) { // USB_OTG_HS_PERIPH_BASE

g_usb_dwc2_busid[1] = 0;

g_usb_dwc2_irq[1] = NULL;

} else {

g_usb_dwc2_busid[0] = 0;

g_usb_dwc2_irq[0] = NULL;

}

//g_dwc2_instance.Instance = (USB_OTG_GlobalTypeDef *)g_usbdev_bus[busid].reg_base;

//HAL_PCD_MspDeInit((PCD_HandleTypeDef *)&g_dwc2_instance);

/* Disable peripheral clock */

__DAL_RCM_USB_OTG_FS_CLK_DISABLE();

/* USB DM, DP pin configuration */

DAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_11 | GPIO_PIN_12);

/* Disable peripheral interrupt */

DAL_NVIC_DisableIRQ(OTG_FS_IRQn);

}

該函數(shù)是usb_dc_low_level_init函數(shù)的反操作，解除GPIO初始化和失能時(shí)鐘等。

2.3 提供CherryUSB中斷函數(shù)的實(shí)現(xiàn)

調(diào)用USB中斷函數(shù)時(shí)，已經(jīng)不能調(diào)用SDK提供的中斷處理函數(shù)了，需要調(diào)用Cherry提供的中斷處理函數(shù)。如下：

void OTG_FS_IRQHandler(void)

{

g_usb_dwc2_irq[0](g_usb_dwc2_busid[0]);

}

//void OTG_HS_IRQHandler(void)

void OTG_FS2_IRQHandler(void)

{

g_usb_dwc2_irq[1](g_usb_dwc2_busid[1]);

}

到這里就已經(jīng)修改完了需要把CHerryUSB移植到APM32F427的底層的實(shí)現(xiàn)。修改實(shí)現(xiàn)的代碼，都保存到usb_glue_apm32f427.c這個(gè)文件里。

2.4 修改Keil工程配置

前面已經(jīng)把該準(zhǔn)備的代碼實(shí)現(xiàn)了，下面我們把復(fù)制的SDK一個(gè)例程，修改一下實(shí)現(xiàn)CherryUSB的例程。

1、添加CherryUSB源碼到Keil工程

2、添加CherryUSB的編譯路徑

3、CherryUSB倉(cāng)庫(kù)代碼，把cherryusb_config_template.h復(fù)制這個(gè)文件到我們的工程目錄下，并修改名稱為 usb_config.h

2.5 實(shí)現(xiàn)CherryUSB Custom HID收發(fā)測(cè)試函數(shù)

前面的步驟已經(jīng)相當(dāng)于全部移植完了CherryUSB了?，F(xiàn)在實(shí)現(xiàn)CherryUSB Custom HID應(yīng)用層的收發(fā)測(cè)試函數(shù)。

void custom_hid_test(uint8_t busid)

{

uint8_t report[64] = {0};

if(usb_device_is_configured(busid) == false) {

return;

}

custom_state = HID_STATE_BUSY;

usbd_ep_start_write(busid, HIDRAW_IN_EP, (uint8_t *)&report, sizeof(report));

while (custom_state == HID_STATE_BUSY) {

}

}

這個(gè)函數(shù)就是把接收到數(shù)據(jù)返回到PC端上位機(jī)。

2.6 實(shí)現(xiàn)main函數(shù)的調(diào)用

在main函數(shù)，我們首先需要調(diào)用 hid_custom_init 函數(shù)進(jìn)行CherryUSB的初始化，然后再主循環(huán)檢測(cè)到接收USB數(shù)據(jù)，就調(diào)用2.5小節(jié)實(shí)現(xiàn)的CherryUSB收發(fā)測(cè)試函數(shù)。如下：

int main(void)

{

// uint8_t mouse_cfg[4] = {};

/* Device configuration */

DAL_DeviceConfig();

// /* Output a message on Hyperterminal using printf function */

// LOG_Print(" UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART ");

// LOG_Print(" ** Test finished successfully. ** ");

hid_custom_init(0, USB_OTG_FS_PERIPH_BASE);

/* Infinite loop */

while (1)

{

if (usb_receive_flag == 1)

{

custom_hid_test(0);

}

}

}

3. USB Custom HID設(shè)備通信的測(cè)試驗(yàn)證

關(guān)于測(cè)試驗(yàn)證，和我之前寫(xiě)的一篇文章很相似的，因?yàn)榇a實(shí)現(xiàn)都是和上位機(jī)進(jìn)行收發(fā)測(cè)試。

3.1 在電腦的設(shè)備管理器查看

在第二節(jié)修改完代碼之后，編譯下載到APM32F427芯片，運(yùn)行起來(lái)后，我們可以在windows系統(tǒng)的設(shè)備管理器的人體學(xué)輸入設(shè)備，查看到我們自己實(shí)現(xiàn)的USB Custom HID的。如下：

又或者通過(guò)控制面板的設(shè)備和打印機(jī)的選項(xiàng)，可以查看到我們實(shí)現(xiàn)的USB HID設(shè)備，如下：

可以看到我們實(shí)現(xiàn)的Cherry HID DEMO設(shè)備，說(shuō)明修改的代碼已經(jīng)正常運(yùn)行。

3.2 通過(guò)PC端上位機(jī)工具進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)測(cè)試

我們需要使用USB HID的調(diào)試工具，進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)測(cè)試。關(guān)于這樣的上位機(jī)工具，網(wǎng)上有很多的。我這里使用的是PortHelper工具。這個(gè)工具大家可以網(wǎng)上搜一下下載。

1、打開(kāi)PortHelper 上位機(jī)，然后選擇USB調(diào)試，然后找到

APM32 Custom HID 設(shè)備，然后打開(kāi)USB

2、PortHelper 測(cè)試與APM32F427進(jìn)行USB數(shù)據(jù)收發(fā)

打開(kāi)USB之后，然后我們勾選hex發(fā)送，hex顯示。然后點(diǎn)擊發(fā)送即可，如下圖：

然后可以PC端上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)給APM32F427，芯片原樣返回?cái)?shù)據(jù)給該上位機(jī)。

到這里就實(shí)現(xiàn)的我們自定義的USB Custom HID設(shè)備，該設(shè)備主要是接收PC端上位機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，然后APM32F427接收進(jìn)行處理。在實(shí)際項(xiàng)目我是需要基于這個(gè)通信進(jìn)行更復(fù)雜的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

注：文章作者在原帖中提供了代碼文件，有需要請(qǐng)至原文21ic論壇

原文地址：https://bbs.21ic.com/icview-3501154-1-1.html?_dsign=67f2f385

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