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標(biāo)題: 關(guān)于STM32F102/103的USB模塊和USB庫函數(shù) [打印本頁]

作者: dqkld 時間: 2018-11-14 08:39
標(biāo)題: 關(guān)于STM32F102/103的USB模塊和USB庫函數(shù)
STM32 USB模塊詳解，供大家學(xué)習(xí)。
今天有空，開貼講講，怎樣配合 ST 提供的庫函數(shù)理解 STM32F102/103 的 USB 模塊，以及怎么調(diào)用這些庫函數(shù)來實現(xiàn)基本的 USB 通信。

題目很大，先只講講最簡單的應(yīng)用。

1 關(guān)于 512 字節(jié)的 Packet Buffer

在 STM32F103 的 USB 模塊中有一個 RAM 區(qū)，稱為 Packet Buffer，共有 512 字節(jié)。

USB 模塊中有個 Buffer Description Table，這個 Table 位于 512 字節(jié)的 Packet Buffer
中，可以在 Packet Buffer 的任意位置。
USB 模塊提供一個寄存器 USB_BTABLE 來設(shè)置 Buffer Description Table 在 Packet
Buffer 的偏移地址。

在庫函數(shù)中，Define 了這個偏移地址：
usb_conf.h：
#define BTABLE_ADDRESS (0x00)

這意味著 Buffer Description Table 位于 Packet Buffer 的首地址。

在 Buffer Description Table 中的，是所用到的端點的緩存區(qū)地址寄存器和緩存區(qū)長度寄存器。所有用到的端點的這兩個寄存器都位于這個 Table 中。

如上所說，由于這個 Table 位于 Packet Buffer 的首地址。所以端點 0 的發(fā)送緩沖區(qū)地址寄存器就位于 Packet Buffer 的首地址，緊接的是端點 0 發(fā)送緩沖區(qū)長度寄存器，接著的是端點 0 接收緩存區(qū)的地址寄存器，跟著是端點 0 的接收緩存區(qū)的長度寄存器，等等等等，一直到最后一個端點 8 的接收緩存區(qū)的長度寄存器。
每個端點的一個方向有 2 個寄存器，共 8 個端點 16 個方向，一共 32 個寄存器，每個寄存器為 4 個字節(jié)，所以這個 Table 一共占有 128 字節(jié)。

在端點 0 發(fā)送緩存區(qū)的地址寄存器中的值，是端點 0 發(fā)送緩存區(qū)在 Packet Buffer 中的偏移地
址。而端點 0 接收緩存區(qū)的地址寄存器中的值，是端點 0 接收緩存區(qū)在 Packet Buffer 中的偏移地址。

如前所說，Buffer Description Table 從理論上占有 128 個字節(jié)。但對于具體的應(yīng)用，不是每個應(yīng)用都會用到 8 個端點的 16 個方向的。所以，對于那些沒有用到的端點寄存器，我們可以不考慮為他們預(yù)留位置。

在 ST 提供的例程中，通常這么定義：
#define BTABLE_ADDRESS (0x00)

/* EP0 */
/* rx/tx buffer base address */
#define ENDP0_RXADDR (0x18)
#define ENDP0_TXADDR (0x58)

這 3 句定義，意味著：

1，端點 0 的接收緩存區(qū)位于 Packet Buffer 的 0x18 地址。
2，端點 0 的發(fā)送緩存區(qū)位于 Packet Buffer 的 0x58 地址。
3， Buffer Description Table 位于 Packet Buffer 的前 24 字節(jié)。24 個字節(jié)意味著
應(yīng)用需要使用 6 個寄存器，即 3 個端點。
4，端點 0 的接收緩存區(qū)長度為 64 字節(jié)。

好了，關(guān)于這個 Packet Buffer 講解完畢。

要做一個 USB 應(yīng)用，第一步就是要根據(jù)應(yīng)用合理的分配好這個 Packet Buffer。出個題目給大家做做
假設(shè)，需要使用端點 0 的 IN,OUT 傳輸，端點長度為 8 字節(jié)，端點 1 的 IN 傳輸，長度為 16
字節(jié)。端點 2 的 OUT 傳輸，長度為 64 字節(jié)。端點 2 的 IN 傳輸，長度為 64 字節(jié)。

該怎么分配這個 Packet Buffer？

2 使用 STM32F102/103 USB 函數(shù)庫進行 USB 通信

第一步：根據(jù)應(yīng)用的需求，定義使用到的端點數(shù)量

usb_conf.h
#define EP_NUM (3)
以上意味著應(yīng)用需要使用到 EP0，EP1 和 EP2

第二步：初始化每個使用到的端點
usb_prop.c
SetEPType(ENDP2, EP_INTERRUPT);
定義端點 2 為中斷端點

SetEPTxAddr(ENDP2, ENDP2_TXADDR);
如果需要進行 EP2 IN 通信，需要定義端點 2 的發(fā)送緩存區(qū)的地址，也就是在 Packet Buffer
中的偏移地址

SetEPRxAddr(ENDP2, ENDP2_RXADDR);
如果需要進行 EP2 OUT 通信，需要定義端點 2 的接收緩存區(qū)在 Packet Buffer 中的偏移地址

SetEPRxStatus(ENDP2, EP_RX_NAK);
設(shè)置端點 2 的接收狀態(tài)為 NAK，設(shè)備將以 NAK 來響應(yīng)主機發(fā)起的所有 OUT 通信。

SetEPTxStatus(ENDP2, EP_TX_NAK);
設(shè)置端點 2 的發(fā)送狀態(tài)為 NAK，設(shè)備將以 NAK 來響應(yīng)主機發(fā)起的所有 IN 通信。

第三步：使能端點的通信

對于 IN 端點的使能：
UserToPMABufferCopy(Send_Buffer, ENDP2_TXADDR, 8);
拷貝用戶數(shù)據(jù)到端點 2 的發(fā)送緩存區(qū)

SetEPTxCount(ENDP2, 8);
設(shè)置端點 2 發(fā)送數(shù)據(jù)長度

SetEPTxValid(ENDP2);
設(shè)置端點 2 的發(fā)送狀態(tài)為 VALID

以上三句可以在應(yīng)用代碼的任意位置調(diào)用，一旦調(diào)用，即使能了一次 USB IN 通信。

USB 設(shè)備將在收到主機的 IN TOKEN 后，自動發(fā)送緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)到主機，并在發(fā)送完畢后產(chǎn)生 EP2_IN_Callback 中斷，同時將端點 2 的發(fā)送狀態(tài)自動改為NAK。

如果需要再次進行數(shù)據(jù)傳送，需要再次調(diào)用以上的三句函數(shù)。對于 OUT 端點的使能：

SetEPRxValid(ENDP2);
設(shè)置端點 2 的接收狀態(tài)為 VALID。

以上的這句函數(shù)即使能了端點 2 的 OUT 通信，可以在任意位置調(diào)用。一旦調(diào)用，即使能了一次 OUT 通信。USB 設(shè)備將以 ACK 來響應(yīng)主機隨后的 OUT 通信，并
在接收數(shù)據(jù)完畢后，產(chǎn)生 EP2_OUT_Callback 中斷，同時自動將端點的接收狀態(tài)改為 NAK。

在 EP2_OUT_Callback 中斷函數(shù)中調(diào)用
USB_SIL_Read(EP2_OUT, Receive_Buffer);
可以將端點 2 接收緩存區(qū)中收到的數(shù)據(jù)拷貝到用戶數(shù)據(jù)區(qū)。

完整的pdf格式文檔51黑下載地址：

STM32_USB模塊講解.pdf (345.42 KB, 下載次數(shù): 91)

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