第三章 USB应用笔记之USB鼠标(以STM32 hal库为例)

第三章 USB应用笔记之USB鼠标(以STM32 hal库为例)


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文章目录


前言

STM32F1系列是意法半导体(STMicroelectronics)推出的一款微控制器系列,具有广泛的应用领域。在STM32F1系列中,一些型号支持USB功能,以下是STM32F1系列USB的一些特点:

  • USB 2.0 Full-Speed:STM32F1系列的USB接口符合USB 2.0的Full-Speed标准,支持12
    Mbps的数据传输速率。
  • USB设备和主机模式:STM32F1系列可配置为USB设备或USB主机模式。在USB设备模式下,它可以作为USB设备与主机进行通信;在USB主机模式下,它可以控制和管理外部USB设备。
  • USB On-The-Go(OTG)支持:一些型号的STM32F1系列支持USB
    OTG功能。这意味着它们能够在设备模式和主机模式之间进行切换,使其能够适应多种USB应用场景。
  • 多个外设接口:STM32F1系列的USB接口可以与其他外设接口(如UART、SPI、I2C等)进行集成,以实现更复杂的应用设计。
  • DMA支持:STM32F1系列的USB接口支持直接内存访问(DMA),可以通过DMA传输数据,降低了处理器的负载。
  • 丰富的软件库支持:ST提供了丰富的软件库和示例代码,开发者可以使用这些库来简化USB应用的开发过程。

STM32F1 USB外设主要特征

(1)符合USB2.0全速设备的技术规范。

(2)可配置1到8个USB双向端点,我们可以理解为8个IN端点和8个OUT端点,也就是每一个双向端点可以被配置为一个IN端点和一个OUT端点,但是这两个端点公用一个端点寄存器,两个端点的类型必须是一致的(控制端点、中断端点、批量端点、同步端点)。

(3)外设硬件自动为每一个PID和Packet字段生成CRC效验,并和其他字段组成一个完整的USB Packet。

(4)支持控制传输、中断传输、同步传输、批量传输。

(5)支持同步传输和批量传输双缓冲机制,比如说我们采集ADC或者接收外部传感器的数据时必须保持数据的完整性,就可以使用双缓冲机制防止丢数。

(6)支持对自己的挂起和恢复操作,可以查看USB总线电平标准、USB总线状态、USB总线信号详解博文对挂起和恢复操作进行理解。

(7)帧锁定时钟脉冲生成。当收到一个SOF帧开始包,可以生成一个脉冲信号给其他模块使用,如果SOF中断使能,会进入SOF中断处理函数。

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一、STM32 USB库简单讲解

工程目录结构

  • 1:
  • usb_device.c:初始化USB设备库,添加支持的类并启动库
  • usbd_desc.c :USBD_Usr_cb_TypeDef结构体中相关描述符的请求,不包括配置描述符。
  • 2:
  • usbd_conf.c 发送接收、初始化、回调函数 等等底层函数 与HAL库结合
  • 3:
  • usbd_core.c 内核相关
  • usbd_ctlreq.c 控制请求
  • usbd_ioreq.c 输入输出请求
  • usbd_hid.c HID配置

.C文件分析

这里主要为初始化USBD_HID_Init,反初始化USBD_HID_DeInit,HID控制端点的特定类请求USBD_HID_Setup,中断端端点的数据输入输入和关键的描述符配置描述符USBD_HID_GetCfgDesc。

二、实操代码

《鼠标》

一、STM32 CubeMX 设置

USB时钟设置

USB使能

UBS功能选择

二、代码部分


添加代码

c 复制代码
 
#include "usbd_hid.h"
 
extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;

uint8_t HID_biff[4];
c 复制代码
        HAL_Delay(1000);
		USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,HID_Mouse_buff,4);//按下鼠标右键
		HID_Mouse_buff[0]=0x08;//恒为1
		HID_Mouse_buff[1]=10;//X+10
		HID_Mouse_buff[2]=10;//Y+10
		HID_Mouse_buff[3]=0; //鼠标滑轮

鼠标发送给PC的数据解析

c 复制代码
数据格式
鼠标发送给PC的数据每次4个字节
BYTE1 BYTE2 BYTE3 BYTE4
定义分别是:
BYTE1 --
|--bit7: 1 表示 Y 坐标的变化量超出-256 ~ 255的范围,0表示没有溢出
|--bit6: 1 表示 X 坐标的变化量超出-256 ~ 255的范围,0表示没有溢出
|--bit5: Y 坐标变化的符号位,1表示负数,即鼠标向下移动
|--bit4: X 坐标变化的符号位,1表示负数,即鼠标向左移动
|--bit3: 恒为1
|--bit2: 1表示中键按下
|--bit1: 1表示右键按下
|--bit0: 1表示左键按下
BYTE2 -- X坐标变化量,与byte的bit4组成9位符号数,负数表示向左移,正数表右移。用补码表示变化量
BYTE3 -- Y坐标变化量,与byte的bit5组成9位符号数,负数表示向下移,正数表上移。用补码表示变化量
BYTE4 -- 滚轮变化。

BYTE1高5位是可以不用关注的,一般这5bit 在HID描述符中都是作为填充位使用,置0即可。
 

实验效果

总结

提示:这里对文章进行总结:

例如:以上就是今天要讲的内容,本文仅仅简单介绍了pandas的使用,而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。

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