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STM32 USB模塊詳解，供大家學(xué)習(xí)。
今天有空，開(kāi)貼講講，怎樣配合 ST 提供的庫(kù)函數(shù)理解 STM32F102/103 的 USB 模塊，以及 怎么調(diào)用這些庫(kù)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)基本的 USB 通信。
題目很大，先只講講最簡(jiǎn)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(gè) RAM 區(qū)，稱為 Packet Buffer，共有 512 字節(jié)。
USB 模塊中有個(gè) Buffer Description Table，這個(gè) 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(gè)寄存器 USB_BTABLE 來(lái)設(shè)置 Buffer Description Table 在 Packet
Buffer 的偏移地址。
在庫(kù)函數(shù)中，Define 了這個(gè)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(diǎn)的緩存區(qū)地址寄存器和緩存區(qū)長(zhǎng)度寄存器 。 所有用到的端點(diǎn)的這兩個(gè)寄存器都位于這個(gè) Table 中。
如上所說(shuō)，由于這個(gè) Table 位于 Packet Buffer 的首地址。所以端點(diǎn) 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(diǎn) 0 發(fā)送緩沖區(qū)長(zhǎng)度寄存器，接著的是端點(diǎn) 0 接收緩存區(qū)的地址寄存器，跟著是端點(diǎn) 0 的接收緩存區(qū)的長(zhǎng)度寄存器，等等等等，一直到最 后一個(gè)端點(diǎn) 8 的接收緩存區(qū)的長(zhǎng)度寄存器。
每個(gè)端點(diǎn)的一個(gè)方向有 2 個(gè)寄存器，共 8 個(gè)端點(diǎn) 16 個(gè)方向，一共 32 個(gè)寄存器，每個(gè)寄存器 為 4 個(gè)字節(jié)，所以這個(gè) Table 一共占有 128 字節(jié)。
在端點(diǎn) 0 發(fā)送緩存區(qū)的地址寄存器中的值，是端點(diǎn) 0 發(fā)送緩存區(qū)在 Packet Buffer 中的偏移地
址。而端點(diǎn) 0 接收緩存區(qū)的地址寄存器中的值，是端點(diǎn) 0 接收緩存區(qū)在 Packet Buffer 中的偏 移地址。
如前所說(shuō)，Buffer Description Table 從理論上占有 128 個(gè)字節(jié)。但對(duì)于具體的應(yīng)用，不是每 個(gè)應(yīng)用都會(huì)用到 8 個(gè)端點(diǎn)的 16 個(gè)方向的。所以，對(duì)于那些沒(méi)有用到的端點(diǎn)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(diǎn) 0 的接收緩存區(qū)位于 Packet Buffer 的 0x18 地址。
2， 端點(diǎn) 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(gè)字節(jié)意味著
應(yīng)用需要使用 6 個(gè)寄存器，即 3 個(gè)端點(diǎn)。
4， 端點(diǎn) 0 的接收緩存區(qū)長(zhǎng)度為 64 字節(jié)。
好了，關(guān)于這個(gè) Packet Buffer 講解完畢。
要做一個(gè) USB 應(yīng)用，第一步就是要根據(jù)應(yīng)用合理的分配好這個(gè) Packet Buffer。 出個(gè)題目給大家做做
假設(shè)，需要使用端點(diǎn) 0 的 IN,OUT 傳輸，端點(diǎn)長(zhǎng)度為 8 字節(jié)，端點(diǎn) 1 的 IN 傳輸，長(zhǎng)度為 16
字節(jié)。端點(diǎn) 2 的 OUT 傳輸，長(zhǎng)度為 64 字節(jié)。端點(diǎn) 2 的 IN 傳輸，長(zhǎng)度為 64 字節(jié)。
該怎么分配這個(gè) Packet Buffer？
2 使用 STM32F102/103 USB 函數(shù)庫(kù) 進(jìn)行 USB 通信
第一步： 根據(jù)應(yīng)用的需求，定義使用到的端點(diǎn)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(gè)使用到的端點(diǎn)
usb_prop.c
SetEPType(ENDP2, EP_INTERRUPT);
定義端點(diǎn) 2 為中斷端點(diǎn)
SetEPTxAddr(ENDP2, ENDP2_TXADDR);
如果需要進(jìn)行 EP2 IN 通信，需要定義端點(diǎn) 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(jìn)行 EP2 OUT 通信，需要定義端點(diǎn) 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(diǎn) 2 的接收狀態(tài)為 NAK，設(shè)備將以 NAK 來(lái)響應(yīng)主機(jī)發(fā)起的所有 OUT 通信。
SetEPTxStatus(ENDP2, EP_TX_NAK);
設(shè)置端點(diǎn) 2 的發(fā)送狀態(tài)為 NAK，設(shè)備將以 NAK 來(lái)響應(yīng)主機(jī)發(fā)起的所有 IN 通信。
第三步： 使能端點(diǎn)的通信
對(duì)于 IN 端點(diǎn)的使能：
UserToPMABufferCopy(Send_Buffer, ENDP2_TXADDR, 8);
拷貝用戶數(shù)據(jù)到端點(diǎn) 2 的發(fā)送緩存區(qū)
SetEPTxCount(ENDP2, 8);
設(shè)置端點(diǎn) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
SetEPTxValid(ENDP2);
設(shè)置端點(diǎn) 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(jī)的 IN TOKEN 后，自動(dòng)發(fā)送緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)到主機(jī)，并在發(fā)送完畢 后產(chǎn)生 EP2_IN_Callback 中斷，同時(shí)將端點(diǎn) 2 的發(fā)送狀態(tài)自動(dòng)改為NAK。
如果需要再次進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，需要再次調(diào)用以上的三句函數(shù)。 對(duì)于 OUT 端點(diǎn)的使能：
SetEPRxValid(ENDP2);
設(shè)置端點(diǎn) 2 的接收狀態(tài)為 VALID。
以上的這句函數(shù)即使能了端點(diǎn) 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(lái)響應(yīng)主機(jī)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(shí)自動(dòng)將端點(diǎn)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(diǎn) 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)。
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2018-11-14 08:38 上傳
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