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[Atmel] 用SAM-BA或JLINK跑ATSAM4E16的程序(19) USB HID GENERIC

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 楼主| ddllxxrr 发表于 2015-11-28 20:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
HID, sam4e, link, USB, generic
HID 是Single Interface Device 信号接口设备。
USB HID类是比较大的一个类，HID类设备属于人机交互操作的设备。用于控制计算机操作的一些方面，如USB鼠标，USB键盘，USB游戏操纵杆，USB触摸板，USB轨迹球、电话拨号设备、VCR遥控等等设备。另外，使用HID设备的一个好处就是，操作系统自带了HID类的驱动程序，而用户无需去开发很麻烦的驱动程序，只要直接使用API调用即可完成通信。所以很多简单的USB设备，喜欢枚举成HID设备，这样就可以不用安装驱动而直接使用。


本程是一个通用的HID例子，在开发板上按键盘可以在计算机那边显示。

在ui.c中是用户定义的操作：

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  1. #include <asf.h>
    

  2. #include "ui.h"
    


  3. 

  4. /** HID report buffer */
    

  5. static uint8_t ui_hid_report[UDI_HID_REPORT_OUT_SIZE];
    


  6. 

  7. void ui_init(void)
    

  8. {
    

  9.         /* Initialize LEDs */
    

  10.         LED_Off(LED0);
    

  11.         LED_Off(LED1);
    

  12. }
    


  13. 

  14. void ui_powerdown(void)
    

  15. {
    

  16.         LED_Off(LED0);
    

  17.         LED_Off(LED1);
    

  18. }
    


  19. 


  20. 

  21. void ui_wakeup_enable(void)
    

  22. {
    

  23. }
    


  24. 

  25. void ui_wakeup_disable(void)
    

  26. {
    

  27. }
    


  28. 

  29. void ui_wakeup(void)
    

  30. {
    

  31.         LED_On(LED0);
    

  32. }
    


  33. 

  34. void ui_process(uint16_t framenumber)
    

  35. {
    

  36.         bool b_btn_state;
    

  37.         static bool btn0_last_state = false;
    

  38.         static bool btn1_last_state = false;
    

  39.         static uint8_t cpt_sof = 0;
    


  40. 

  41.         if ((framenumber % 1000) == 0) {
    

  42.                 LED_On(LED1);
    

  43.         }
    

  44.         if ((framenumber % 1000) == 500) {
    

  45.                 LED_Off(LED1);
    

  46.         }
    

  47.         /* Scan process running each 40ms */
    

  48.         cpt_sof++;
    

  49.         if (cpt_sof < 40) {
    

  50.                 return;
    

  51.         }
    

  52.         cpt_sof = 0;
    


  53. 

  54.         /* Scan push buttons 1 and 2 */
    

  55.         b_btn_state = !ioport_get_pin_level(GPIO_PUSH_BUTTON_1);
    

  56.         if (b_btn_state != btn0_last_state) {
    

  57.                 ui_hid_report[0]=b_btn_state;
    

  58.                 udi_hid_generic_send_report_in(ui_hid_report);
    

  59.                 btn0_last_state = b_btn_state;
    

  60.         }
    

  61.         b_btn_state = !ioport_get_pin_level(GPIO_PUSH_BUTTON_2);
    

  62.         if (b_btn_state != btn1_last_state) {
    

  63.                 ui_hid_report[0]=b_btn_state;
    

  64.                 udi_hid_generic_send_report_in(ui_hid_report);
    

  65.                 btn1_last_state = b_btn_state;
    

  66.         }
    

  67. }
    


  68. 

  69. void ui_led_change(uint8_t *report)
    

  70. {
    

  71.         if (report[0]=='1') {
    

  72.                 /* A led must be on */
    

  73.                 switch(report[1]) {
    

  74.                         case '1':
    

  75.                         LED_On(LED2);
    

  76.                         break;
    

  77.                 }
    

  78.         } else {
    

  79.                 /* A led must be off */
    

  80.                 switch(report[1]) {
    

  81.                         case '1':
    

  82.                         LED_Off(LED2);
    

  83.                         break;
    

  84.                 }
    

  85.         }
    

  86. }
    


  87. 

  88. /**
    

  89.  * \defgroup UI User Interface
    

  90.  *
    

  91.  * Human interface on SAM4E-EK:
    

  92.  * - Led 0 (D2) is on when USB is wakeup
    

  93.  * - Led 1 (D3) blinks when USB host has checked and enabled HID generic interface
    

  94.  * - Led 2 (D4) is linked on HID events LED1
    

  95.  * - Event buttons are linked to push button 1 (BP2) and push button 2 (BP3)
    

  96.  *
    

  97.  */
在config_usb.h中定义参数：

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  1. 

  2. #ifndef _CONF_USB_H_
    

  3. #define _CONF_USB_H_
    


  4. 

  5. #include "compiler.h"
    


  6. 

  7. /**
    

  8.  * USB Device Configuration
    

  9.  * @{
    

  10.  */
    


  11. 

  12. //! Device definition (mandatory)
    

  13. #define  USB_DEVICE_VENDOR_ID             USB_VID_ATMEL
    

  14. #define  USB_DEVICE_PRODUCT_ID            USB_PID_ATMEL_ASF_HIDGENERIC
    

  15. #define  USB_DEVICE_MAJOR_VERSION         1
    

  16. #define  USB_DEVICE_MINOR_VERSION         0
    

  17. #define  USB_DEVICE_POWER                 100 // Consumption on Vbus line (mA)
    

  18. #define  USB_DEVICE_ATTR                  \
    

  19.         (USB_CONFIG_ATTR_REMOTE_WAKEUP|USB_CONFIG_ATTR_BUS_POWERED)
    

  20. //        (USB_CONFIG_ATTR_REMOTE_WAKEUP|USB_CONFIG_ATTR_SELF_POWERED)
    

  21. //        (USB_CONFIG_ATTR_REMOTE_WAKEUP|USB_CONFIG_ATTR_BUS_POWERED)
    

  22. //        (USB_CONFIG_ATTR_SELF_POWERED)
    

  23. //        (USB_CONFIG_ATTR_BUS_POWERED)
    


  24. 

  25. //! USB Device string definitions (Optional)
    

  26. #define  USB_DEVICE_MANUFACTURE_NAME      "ATMEL ASF"
    

  27. #define  USB_DEVICE_PRODUCT_NAME          "HID Generic"
    

  28. // #define  USB_DEVICE_SERIAL_NAME           "12...EF"
    


  29. 

  30. /**
    

  31.  * Device speeds support
    

  32.  * @{
    

  33.  */
    

  34. //! To define a Low speed device
    

  35. //#define  USB_DEVICE_LOW_SPEED
    


  36. 

  37. //! To authorize the High speed
    

  38. #if (UC3A3||UC3A4)
    

  39. //#define  USB_DEVICE_HS_SUPPORT
    

  40. #elif (SAM3XA||SAM3U)
    

  41. //#define  USB_DEVICE_HS_SUPPORT
    

  42. #endif
    

  43. //@}
    


  44. 

  45. /**
    

  46.  * USB Device Callbacks definitions (Optional)
    

  47.  * @{
    

  48.  */
    

  49. #define  UDC_VBUS_EVENT(b_vbus_high)
    

  50. #define  UDC_SOF_EVENT()                  main_sof_action()
    

  51. #define  UDC_SUSPEND_EVENT()              main_suspend_action()
    

  52. #define  UDC_RESUME_EVENT()               main_resume_action()
    

  53. //! Mandatory when USB_DEVICE_ATTR authorizes remote wakeup feature
    

  54. #define  UDC_REMOTEWAKEUP_ENABLE()        main_remotewakeup_enable()
    

  55. #define  UDC_REMOTEWAKEUP_DISABLE()       main_remotewakeup_disable()
    

  56. //! When a extra string descriptor must be supported
    

  57. //! other than manufacturer, product and serial string
    

  58. // #define  UDC_GET_EXTRA_STRING()
    

  59. //@}
    


  60. 

  61. //@}
    


  62. 


  63. 

  64. /**
    

  65.  * USB Interface Configuration
    

  66.  * @{
    

  67.  */
    

  68. /**
    

  69.  * Configuration of HID Generic interface
    

  70.  * @{
    

  71.  */
    

  72. //! Interface callback definition
    

  73. #define  UDI_HID_GENERIC_ENABLE_EXT()        main_generic_enable()
    

  74. #define  UDI_HID_GENERIC_DISABLE_EXT()       main_generic_disable()
    

  75. #define  UDI_HID_GENERIC_REPORT_OUT(ptr)     ui_led_change(ptr)
    

  76. #define  UDI_HID_GENERIC_SET_FEATURE(report) main_hid_set_feature(report)
    


  77. 

  78. //! Sizes of I/O reports
    

  79. #define  UDI_HID_REPORT_IN_SIZE             8
    

  80. #define  UDI_HID_REPORT_OUT_SIZE            8
    

  81. #define  UDI_HID_REPORT_FEATURE_SIZE        4
    


  82. 

  83. //! Sizes of I/O endpoints
    

  84. #define  UDI_HID_GENERIC_EP_SIZE            8


描述符在udi_hid_generic.h说明：

复制

  1. 

  2. #ifndef _UDI_HID_GENERIC_H_
    

  3. #define _UDI_HID_GENERIC_H_
    


  4. 

  5. #include "conf_usb.h"
    

  6. #include "usb_protocol.h"
    

  7. #include "usb_protocol_hid.h"
    

  8. #include "udc_desc.h"
    

  9. #include "udi.h"
    


  10. 

  11. #ifdef __cplusplus
    

  12. extern "C" {
    

  13. #endif
    


  14. 

  15. /**
    

  16.  * \addtogroup udi_hid_generic_group_udc
    

  17.  * @{
    

  18.  */
    

  19. //! Global structure which contains standard UDI API for UDC
    

  20. extern UDC_DESC_STORAGE udi_api_t udi_api_hid_generic;
    

  21. //@}
    


  22. 

  23. /**
    

  24.  * \ingroup udi_hid_generic_group
    

  25.  * \defgroup udi_hid_generic_group_desc USB interface descriptors
    

  26.  *
    

  27.  * The following structures provide predefined USB interface descriptors.
    

  28.  * It must be used to define the final USB descriptors.
    

  29.  */
    

  30. //@{
    


  31. 

  32. //! Interface descriptor structure for HID generic
    

  33. typedef struct {
    

  34.         usb_iface_desc_t iface;
    

  35.         usb_hid_descriptor_t hid;
    

  36.         usb_ep_desc_t ep_in;
    

  37.         usb_ep_desc_t ep_out;
    

  38. } udi_hid_generic_desc_t;
    


  39. 

  40. //! Report descriptor for HID generic
    

  41. typedef struct {
    

  42.         uint8_t array[53];
    

  43. } udi_hid_generic_report_desc_t;
    


  44. 


  45. 

  46. //! By default no string associated to this interface
    

  47. #ifndef UDI_HID_GENERIC_STRING_ID
    

  48. #define UDI_HID_GENERIC_STRING_ID 0
    

  49. #endif
    


  50. 


  51. 


  52. 

  53. //! Content of HID generic interface descriptor for all speed
    

  54. #define UDI_HID_GENERIC_DESC    {\
    

  55.    .iface.bLength             = sizeof(usb_iface_desc_t),\
    

  56.    .iface.bDescriptorType     = USB_DT_INTERFACE,\
    

  57.    .iface.bInterfaceNumber    = UDI_HID_GENERIC_IFACE_NUMBER,\
    

  58.    .iface.bAlternateSetting   = 0,\
    

  59.    .iface.bNumEndpoints       = 2,\
    

  60.    .iface.bInterfaceClass     = HID_CLASS,\
    

  61.    .iface.bInterfaceSubClass  = HID_SUB_CLASS_NOBOOT,\
    

  62.    .iface.bInterfaceProtocol  = HID_PROTOCOL_GENERIC,\
    

  63.    .iface.iInterface          = UDI_HID_GENERIC_STRING_ID,\
    

  64.    .hid.bLength               = sizeof(usb_hid_descriptor_t),\
    

  65.    .hid.bDescriptorType       = USB_DT_HID,\
    

  66.    .hid.bcdHID                = LE16(USB_HID_BDC_V1_11),\
    

  67.    .hid.bCountryCode          = USB_HID_NO_COUNTRY_CODE,\
    

  68.    .hid.bNumDescriptors       = USB_HID_NUM_DESC,\
    

  69.    .hid.bRDescriptorType      = USB_DT_HID_REPORT,\
    

  70.    .hid.wDescriptorLength     = LE16(sizeof(udi_hid_generic_report_desc_t)),\
    

  71.    .ep_in.bLength             = sizeof(usb_ep_desc_t),\
    

  72.    .ep_in.bDescriptorType     = USB_DT_ENDPOINT,\
    

  73.    .ep_in.bEndpointAddress    = UDI_HID_GENERIC_EP_IN,\
    

  74.    .ep_in.bmAttributes        = USB_EP_TYPE_INTERRUPT,\
    

  75.    .ep_in.wMaxPacketSize      = LE16(UDI_HID_GENERIC_EP_SIZE),\
    

  76.    .ep_in.bInterval           = 4,\
    

  77.    .ep_out.bLength            = sizeof(usb_ep_desc_t),\
    

  78.    .ep_out.bDescriptorType    = USB_DT_ENDPOINT,\
    

  79.    .ep_out.bEndpointAddress   = UDI_HID_GENERIC_EP_OUT,\
    

  80.    .ep_out.bmAttributes       = USB_EP_TYPE_INTERRUPT,\
    

  81.    .ep_out.wMaxPacketSize     = LE16(UDI_HID_GENERIC_EP_SIZE),\
    

  82.    .ep_out.bInterval          = 4,\
    

  83.    }
    

  84. //@}
    


  85. 


  86. 

  87. /**
    

  88.  * \ingroup udi_hid_group
    

  89.  * \defgroup udi_hid_generic_group USB Device Interface (UDI) for Human Interface Device (HID) Generic Class
    

  90.  *
    

  91.  * Common APIs used by high level application to use this USB class.
    

  92.  *
    

  93.  * See \ref udi_hid_generic_quickstart.
    

  94.  * @{
    

  95.  */
    


  96. 

  97. /**
    

  98.  * \brief Routine used to send a report to USB Host
    

  99.  *
    

  100.  * \param data     Pointer on the report to send (size = UDI_HID_REPORT_IN_SIZE)
    

  101.  * 
    

  102.  * \return \c 1 if function was successfully done, otherwise \c 0.
    

  103.  */
    

  104. bool udi_hid_generic_send_report_in(uint8_t *data);
    


  105. 

  106. //@}
    


  107. 


  108. 

  109. #ifdef __cplusplus
    

  110. }
而定议端点数及缓冲大小在udi_hid_generic_conf.h：
复制

  1. 

  2. #ifndef _UDI_HID_GENERIC_CONF_H_
    

  3. #define _UDI_HID_GENERIC_CONF_H_
    


  4. 

  5. #ifdef __cplusplus
    

  6. extern "C" {
    

  7. #endif
    


  8. 

  9. /**
    

  10.  * \addtogroup udi_hid_generic_group_single_desc
    

  11.  * @{
    

  12.  */
    


  13. 

  14. //! Control endpoint size
    

  15. #ifdef USB_DEVICE_HS_SUPPORT
    

  16. #  define  USB_DEVICE_EP_CTRL_SIZE       64
    

  17. #else
    

  18. #  define  USB_DEVICE_EP_CTRL_SIZE       8
    

  19. #endif
    


  20. 

  21. //! Endpoint number used by HID generic interface
    

  22. #define  UDI_HID_GENERIC_EP_OUT   (2 | USB_EP_DIR_OUT)
    

  23. #define  UDI_HID_GENERIC_EP_IN    (1 | USB_EP_DIR_IN)
    


  24. 

  25. //! Interface number
    

  26. #define  UDI_HID_GENERIC_IFACE_NUMBER     0
    


  27. 


  28. 

  29. /**
    

  30.  * \name UDD Configuration
    

  31.  */
    

  32. //@{
    

  33. //! 2 endpoints used by HID generic standard interface
    

  34. #undef USB_DEVICE_MAX_EP   // undefine this definition in header file
    

  35. #define  USB_DEVICE_MAX_EP    2
    

  36. //@}
    


  37. 

  38. //@}
    


  39. 

  40. #ifdef __cplusplus
    

  41. }
    

  42. #endif
    


  43. 

  44. #include "udi_hid_generic.h"
    


  45. 

  46. #endif // _UDI_HID_GENERIC_CONF_H_

而其它的统统交给HID USB 模块处理。

该程序的运行结果如下：

当我插上USB线是，多了一个设备：



打开Atmel提供的上位机软件，我按键时有反应：




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