如何逐步提升网站权重,廊坊建站服务,wordpress 在线 主题,地方网站域名选择讲解视频#xff1a;2、USB键盘-下_哔哩哔哩_bilibili
例程#xff1a;STM32USBdevice: 基于STM32的USB设备例子程序 - Gitee.com
本篇为使用使用STM32模拟USB键盘的例程#xff0c;没有知识#xff0c;全是实操#xff0c;按照步骤就能获得一个STM32的USB键盘。本例子是…讲解视频2、USB键盘-下_哔哩哔哩_bilibili
例程STM32USBdevice: 基于STM32的USB设备例子程序 - Gitee.com
本篇为使用使用STM32模拟USB键盘的例程没有知识全是实操按照步骤就能获得一个STM32的USB键盘。本例子是在野火F103MINI开发板上验证的如果代码中出现一些外设的配置可以参考野火F103MINI开发板原理图对照。
设置外部晶振必须要使用外部晶振因为USB控制器需要48M的系统时钟内部晶振无法倍频出48M。
配置外部时钟 配置调试口和系统基准源 开启USB设备 中间件中设备USB设备类型 标蓝色的部分需要根据你之前有没有使用过这两VID和PID如果使用过最好换一下避免使用之前的驱动引起一些奇奇怪怪的问题。
我使用了freertos v2 配置外部系统时钟 配置独立C和H文件 下面就讲一下设备描述符设备描述符就像一个身份证一样它包含了这个USB设备的全部信息说明了USB设备的通用信息包含应用到全部设备和所有设备配置的信息。USB设备只有一个设备描述符。设备描述符是在设备连接时主机读取的第一个描述符。设备描述符所含的信息被主机用来取得设备的额外内容。设备描述符提供了关于设备、设备的配置以及任何设备所归属的类的信息。
如果你对USB协议足够了解可以手写但是还可以使用官方提供了一个专门的工具来生成下载地址HID Descriptor Tool | USB-IF
界面如下 我们通过菜单的 FILE/Open弹出需要打开的HID报告描述符。 这里我们选择键盘的报告描述符keybrd.hid 如需要修改某些值可以双击选中需要修改的行如我们双击 INPUT(Data,Var,Abs) 81 02弹出其修改页 如果需要添加item可以在界面左侧 HID Items 栏中是一系列的 Item通过双击需要的 Item 添加到右侧 Report Descriptor 中。添加过程中该工具会根据不同的 Item 让你选择或者填入值。 点击 Parser Descriptor 就会显示解析的结果 如果描述符有错会给予提示例如把例子中的 END_COLLECTION 去掉再进行校验就会有如下提示 修改完成以后点击“File - Save As”保存为.h格式。保存完成后打开效果如下
char ReportDescriptor[63] {0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)0x09, 0x06, // USAGE (Keyboard)0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)0x19, 0xe0, // USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)0x29, 0xe7, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)0x95, 0x08, // REPORT_COUNT (8)0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)0x95, 0x05, // REPORT_COUNT (5)0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)0x05, 0x08, // USAGE_PAGE (LEDs)0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Num Lock)0x29, 0x05, // USAGE_MAXIMUM (Kana)0x91, 0x02, // OUTPUT (Data,Var,Abs)0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)0x75, 0x03, // REPORT_SIZE (3)0x91, 0x03, // OUTPUT (Cnst,Var,Abs)0x95, 0x06, // REPORT_COUNT (6)0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)0x25, 0x65, // LOGICAL_MAXIMUM (101)0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))0x29, 0x65, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)0x81, 0x00, // INPUT (Data,Ary,Abs)0xc0 // END_COLLECTION
};
在上面的描述符中可以看到INPUT给电脑的是一个大小为REPORT_SIZE (8)的Ary数组的Data变量 所以我们需要创建一个8字节的数组。
键盘发送给PC的数据每次8个字节
BYTE1 BYTE2 BYTE3 BYTE4 BYTE5 BYTE6 BYTE7 BYTE8
定义分别是
BYTE0 --0 OFF1 ONCONSTANT为保留位
|--bit0: Left Control是否按下按下为1
|--bit1: Left Shift 是否按下按下为1
|--bit2: Left Alt 是否按下按下为1
|--bit3: Left GUI 是否按下按下为1
|--bit4: Right Control是否按下按下为1
|--bit5: Right Shift 是否按下按下为1
|--bit6: Right Alt 是否按下按下为1
|--bit7: Right GUI 是否按下按下为1
BYTE1 -- 为常量值保留字节
BYTE2--BYTE7 -- 这六个为普通按键
代码需要修改如下
在Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class\HID\Src\usbd_hid.c文件中添加
__ALIGN_BEGIN static uint8_t HID_KEYBOARD_ReportDesc[HID_KEYBOARD_REPORT_DESC_SIZE] __ALIGN_END {0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)0x09, 0x06, // USAGE (Keyboard)0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)0x19, 0xe0, // USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)0x29, 0xe7, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)0x95, 0x08, // REPORT_COUNT (8)0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)0x95, 0x05, // REPORT_COUNT (5)0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)0x05, 0x08, // USAGE_PAGE (LEDs)0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Num Lock)0x29, 0x05, // USAGE_MAXIMUM (Kana)0x91, 0x02, // OUTPUT (Data,Var,Abs)0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)0x75, 0x03, // REPORT_SIZE (3)0x91, 0x03, // OUTPUT (Cnst,Var,Abs)0x95, 0x06, // REPORT_COUNT (6)0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)0x25, 0x65, // LOGICAL_MAXIMUM (101)0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))0x29, 0x65, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)0x81, 0x00, // INPUT (Data,Ary,Abs)0xc0 // END_COLLECTION
};
在文件Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class\HID\Inc\usbd_hid.h中添加
#define HID_KEYBOARD_REPORT_DESC_SIZE 63U
将程序中所有HID_MOUSE_ReportDesc替换为HID_KEYBOARD_ReportDesc 将程序中所有HID_MOUSE_REPORT_DESC_SIZE替换为HID_KEYBOARD_REPORT_DESC_SIZE. 配置描述符需要修改在文件Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class\HID\Src\usbd_hid.c中 修改端点大小在文件Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class\HID\Inc\usbd_hid.h中因为我们上边定义的input是8个字节所以这里改为8 我是在Core\Src\freertos.c文件中添加了按键检测的代码 /* init code for USB_DEVICE */MX_USB_DEVICE_Init();/* USER CODE BEGIN StartDefaultTask */uint8_t keyBoard[8] {0};uint8_t key1Status 0;uint8_t key2Status 0;TickType_t xLastFlashTime osKernelGetTickCount();/* Infinite loop */for (;;) {// 获取当前时间戳TickType_t xCurrentTime osKernelGetTickCount();// 检查是否已经过了 1 秒pdMS_TO_TICKS 函数将毫秒转换为系统时钟节拍if ((xCurrentTime - xLastFlashTime) pdMS_TO_TICKS(1000)) {// 切换 LED1 的状态HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);// HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin);// 更新上一次的时间戳xLastFlashTime xCurrentTime;}if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin) GPIO_PIN_SET) {if (key1Status 0) {keyBoard[2] 4; // 设置a按键状态USBD_HID_SendReport(hUsbDeviceFS, keyBoard, 8);key1Status 1;}} else {if (key1Status 1) {key1Status 0;keyBoard[2] 0; // 清除按键状态USBD_HID_SendReport(hUsbDeviceFS, keyBoard, 8);}}if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port, KEY2_Pin) GPIO_PIN_SET) {if (key2Status 0) {keyBoard[2] 5; // 设置b按键状态USBD_HID_SendReport(hUsbDeviceFS, keyBoard, 8);key2Status 1;}} else {if (key2Status 1) {key2Status 0;keyBoard[2] 0; // 清除按键状态USBD_HID_SendReport(hUsbDeviceFS, keyBoard, 8);}}osDelay(1);}/* USER CODE END StartDefaultTask */
当检测到KEY1按下的时候我们在数组2中写入4对应下图按键Usage ID“a”字母当检测到KEY2按下的时候我们在数组2中写入5对应下图按键Usage ID“b”字母。 这里主要是一个发送的函数需要我们来实现函数名称为USBD_HID_SendReport我们可以跳转到这个函数的定义函数说明
/*** brief USBD_HID_SendReport* Send HID Report* param pdev: device instance* param buff: pointer to report* retval status*/
uint8_t USBD_HID_SendReport(USBD_HandleTypeDef *pdev,uint8_t *report,uint16_t len)
第一个参数为USB设备的枚举第二个设备为要发送的报文信息第三个为报文的长度这里我们先定义一个报文的数组之后在不断发送数据即可。
第一个参数需要从#include usbd_def.h头文件中引出
/* USER CODE BEGIN Variables */
extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;
/* USER CODE END Variables */
引用头文件
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include usbd_def.h
#include usbd_hid.h
/* USER CODE END Includes */
编译下载后能看到键盘设备 按下按键会发现文本中有字符输出。 键盘灯支持
我们在报告描述符中加入了一个output端点信息就是灯信息。
我们要在代码中接收到灯信息的消息因为我们是从鼠标工程的基础上进行修改的而鼠标只有输入没有输出所以我们要增加一些输出端点的代码内容有点多下面一个个来。
首先我们在USB_DEVICE\Target\usbd_conf.c文件中需要修改PMA的端点映射让PMA为输出端点分配内存
在USBD_LL_Init函数中添加修改如下内容 /* USER CODE BEGIN EndPoint_Configuration */HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev-pData , 0x00 , PCD_SNG_BUF, 0x20);HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev-pData , 0x80 , PCD_SNG_BUF, 0x60);/* USER CODE END EndPoint_Configuration *//* USER CODE BEGIN EndPoint_Configuration_HID */HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev-pData , 0x81 , PCD_SNG_BUF, 0xA0);HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev-pData , 0x01 , PCD_SNG_BUF, 0xE0);/* USER CODE END EndPoint_Configuration_HID */
这里我们看到一共用到了4个端点分别是输入端点0X80和0X81输出端点0X00和0X01其中0X00端点和0X80端点是供USB使用必须有的0X81和0X01端点则是MSC设备输入输出端点。
那么一共使用了4个端点按理来说PMA头部的端点描述大小应该是4X832(十六进制的0X20)字节0X20之后的才是各个端点缓冲区。STM32的PMA一共512字节也就是缓冲区大小一共可以到0x1FF。
输出端点0缓冲区对应0X20输入端点的缓冲区是0X60是因为USB全速设备的最大包是64字节(十进制的0X40)所以这里PMA的划分就是
头部0X20字节为各个端点的描述
0X20地址开始的64字节为输出端点0的缓冲区
0X60地址开始的64字节为输入端点0的缓冲区
0XA0地址开始的64字节为输入端点1的缓冲区
0XE0地址开始的64字节为输出端点1的缓冲区
因为我们要添加一个输出端点的描述所以我们还需要为这个输出端点准备一些宏在Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class\HID\Inc\usbd_hid.h文件中添加如下内容。
#define HID_EPIN_ADDR 0x81U
#define HID_EPOUT_ADDR 0x01U
#define HID_EPIN_SIZE 0x08U
#define HID_EPOUT_SIZE 0x02U
这里对应了在USBD_LL_Init函数中的端点地址0x01还有端点大小2字节其实我们报告描述符中只定义了一个字节但是STM32是两字节对齐的所以我们这里也就需要定义为2字节
我们还需要在Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class\HID\Src\usbd_hid.c文件中修改配置描述符USBD_HID_CfgFSDescUSBD_HID_CfgHSDescUSBD_HID_OtherSpeedCfgDesc因为我们需要告诉PC我们还有一个端点。
在每个变量的末尾添加如下代码看注释应该就能知道是什么意思了。
0x07, /* bLength: Endpoint Descriptor size */USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /* bDescriptorType: */HID_EPOUT_ADDR, /*bEndpointAddress: Endpoint Address (OUT)*/0x03, /* bmAttributes: Interrupt endpoint */HID_EPOUT_SIZE, /* wMaxPacketSize: 2 Bytes max */0x00,HID_HS_BINTERVAL, /* bInterval: Polling Interval *//* 41 */
对比如下 我们会发现添加完成后我们的变量大小改变了由原来的34个字节增加到了41个字节所以我们还需要修改变量大小的宏定义。
在Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class\HID\Inc\usbd_hid.h文件中 下面我们开始添加接收函数让我们能收到灯变化的消息
我们需要在Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class\HID\Src\usbd_hid.c文件中定义USBD_HID_DataOut函数并且在USBD_HID变量中添加。 在配置描述符中修改端点数量为2这一步很重要也是很容易遗漏的一步。 在函数USBD_HID_Init中添加端点初始化代码并且执行一次USBD_LL_PrepareReceive函数为接收端点准备接收变量。这里定义了一个uint8_t pbuf[5];全局变量因为USBD_LL_PrepareReceive函数需要先调用后从pbuf中拿到结果拿到后还需要再次调用USBD_LL_PrepareReceive函数后面会看到。
uint8_t pbuf[5]; // 定义接收数据全局变量
/*** brief USBD_HID_Init* Initialize the HID interface* param pdev: device instance* param cfgidx: Configuration index* retval status*/
static uint8_t USBD_HID_Init(USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t cfgidx)
{/* Open EP IN */USBD_LL_OpenEP(pdev, HID_EPIN_ADDR, USBD_EP_TYPE_INTR, HID_EPIN_SIZE);pdev-ep_in[HID_EPIN_ADDR 0xFU].is_used 1U;/* Open EP OUT */USBD_LL_OpenEP(pdev, HID_EPOUT_ADDR, USBD_EP_TYPE_INTR, HID_EPOUT_SIZE);pdev-ep_out[HID_EPOUT_ADDR 0xFU].is_used 1U;pdev-pClassData USBD_malloc(sizeof(USBD_HID_HandleTypeDef));if (pdev-pClassData NULL){return USBD_FAIL;}else{USBD_LL_PrepareReceive(pdev, HID_EPOUT_ADDR , pbuf, HID_EPOUT_SIZE);}((USBD_HID_HandleTypeDef *)pdev-pClassData)-state HID_IDLE;return USBD_OK;
} 在USBD_HID_DeInit函数中添加端点关闭函数。
static uint8_t USBD_HID_DeInit(USBD_HandleTypeDef *pdev,uint8_t cfgidx)
{/* Close HID EPs */USBD_LL_CloseEP(pdev, HID_EPIN_ADDR);pdev-ep_in[HID_EPIN_ADDR 0xFU].is_used 0U;USBD_LL_CloseEP(pdev, HID_EPOUT_ADDR);pdev-ep_out[HID_EPOUT_ADDR 0xFU].is_used 0U;/* FRee allocated memory */if (pdev-pClassData ! NULL){USBD_free(pdev-pClassData);pdev-pClassData NULL;}return USBD_OK;
} USBD_HID_DataOut函数实现这里我做了个LED2的闪烁并打印接收到的消息从pbuf中拿到结果拿到后还需要再次调用USBD_LL_PrepareReceive函数。
static uint8_t USBD_HID_DataOut(USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t epnum)
{HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin);printf(data out: %x %x\n, pbuf[0], pbuf[1]);USBD_LL_PrepareReceive(pdev, HID_EPOUT_ADDR , pbuf, HID_EPOUT_SIZE);return USBD_OK;
}
我们街道电脑上后当按另一个键盘上的能够让灯亮的按键Caps Lock,Num Lock, Scroll Lock时板子会收到灯消息。
