【CH32X035评估板测评】+ USB_Keyboard

发表于 2023-10-14 20:43

本帖最后由袁胜富于 2023-10-14 22:58 编辑

一、概述

CH32X035拥有设备控制器（USBFS），可以使用其为USB键盘设备，本评测基于官方例程修改而来，进一步封装只需要调用结构体成员函数即可完成相关字符的输出。
于是乎为了和大家分享，我出了这个文章。

二、原理分析

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typedef struct {

  uint8_t modifiers;

  uint8_t reserved;

  uint8_t keys[6];

} KeyReport;

当按键按下：键盘发送给PC8个字节的0x00.

三、代码

键盘.h代码：

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#ifndef KEYBOARD_H

#define KEYBOARD_H



#include "debug.h"

#include "ch32x035_usbfs_device.h"





//================================================================================

//================================================================================

//  Keyboard



#define KEY_LEFT_CTRL   0x80

#define KEY_LEFT_SHIFT    0x81

#define KEY_LEFT_ALT    0x82

#define KEY_LEFT_GUI    0x83

#define KEY_RIGHT_CTRL    0x84

#define KEY_RIGHT_SHIFT   0x85

#define KEY_RIGHT_ALT   0x86

#define KEY_RIGHT_GUI   0x87



#define KEY_UP_ARROW    0xDA

#define KEY_DOWN_ARROW    0xD9

#define KEY_LEFT_ARROW    0xD8

#define KEY_RIGHT_ARROW   0xD7

#define KEY_BACKSPACE   0xB2

#define KEY_TAB       0xB3

#define KEY_RETURN      0xB0

#define KEY_ESC       0xB1

#define KEY_INSERT      0xD1

#define KEY_DELETE      0xD4

#define KEY_PAGE_UP     0xD3

#define KEY_PAGE_DOWN   0xD6

#define KEY_HOME      0xD2

#define KEY_END       0xD5

#define KEY_CAPS_LOCK   0xC1

#define KEY_F1        0xC2

#define KEY_F2        0xC3

#define KEY_F3        0xC4

#define KEY_F4        0xC5

#define KEY_F5        0xC6

#define KEY_F6        0xC7

#define KEY_F7        0xC8

#define KEY_F8        0xC9

#define KEY_F9        0xCA

#define KEY_F10       0xCB

#define KEY_F11       0xCC

#define KEY_F12       0xCD



typedef struct

{

    void    (*begin)(void);

    size_t  (*write)(uint8_t k);

    size_t  (*press)(uint8_t k);

    size_t  (*release)(uint8_t k);

    void    (*releaseAll)(void);

    void    (*print)(char *fmt,...);

}_KeyBorad;





extern _KeyBorad   KeyBorad;

extern uint8_t USBConActive;

//  Low level key report: up to 6 keys and shift, ctrl etc at once

typedef struct {

  uint8_t modifiers;

  uint8_t reserved;

  uint8_t keys[6];

} KeyReport;



void sendReport(KeyReport *keys);

void begin(void);

size_t write(uint8_t k);

size_t press(uint8_t k);

size_t release(uint8_t k);

void releaseAll(void);



#endif/*KEYBOARD_H*/

KeyBorad.c代码

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#include "Keyboard.h"

#include "debug.h"

#include "String.h"

#include "Stdlib.h"

#include "Stdio.h"

#include "Stdarg.h"

#include "ch32x035_usbfs_device.h"

//================================================================================

//================================================================================

//  Keyboard

uint8_t USBConActive = 1;//USB激活状态标志    1-没有激活 0-激活了

KeyReport _keyReport;



void begin(void)

{

    USBFS_RCC_Init( );

    USBFS_Device_Init( ENABLE , PWR_VDD_SupplyVoltage());//键盘初始化

}



void sendReport(KeyReport *keys)

{

    if(!(USBConActive == 0))

    {

        return;

    }

  uint8_t buf[8] = {keys->modifiers, keys->reserved, keys->keys[0], keys->keys[1],

                    keys->keys[2], keys->keys[3], keys->keys[4], keys->keys[5]

                   };

  USBFS_Endp_DataUp( DEF_UEP1, buf, sizeof( buf ), DEF_UEP_CPY_LOAD );/*端点上传数据*/

  //delay required to prevent persistent key when call print

  Delay_Ms(10);

}



//extern const uint8_t _asciimap[128] PROGMEM;



#define SHIFT 0x80

const uint8_t _asciimap[128] = {

  0x00,             // NUL

  0x00,             // SOH

  0x00,             // STX

  0x00,             // ETX

  0x00,             // EOT

  0x00,             // ENQ

  0x00,             // ACK

  0x00,             // BEL

  0x2a,     // BS Backspace

  0x2b,     // TAB  Tab

  0x28,     // LF Enter

  0x00,             // VT

  0x00,             // FF

  0x00,             // CR

  0x00,             // SO

  0x00,             // SI

  0x00,             // DEL

  0x00,             // DC1

  0x00,             // DC2

  0x00,             // DC3

  0x00,             // DC4

  0x00,             // NAK

  0x00,             // SYN

  0x00,             // ETB

  0x00,             // CAN

  0x00,             // EM

  0x00,             // SUB

  0x00,             // ESC

  0x00,             // FS

  0x00,             // GS

  0x00,             // RS

  0x00,             // US



  0x2c,      //  ' '

  0x1e | SHIFT,  // !

  0x34 | SHIFT,  // "

  0x20 | SHIFT,  // #

  0x21 | SHIFT,  // $

  0x22 | SHIFT,  // %

  0x24 | SHIFT,  // &

  0x34,          // '

  0x26 | SHIFT,  // (

  0x27 | SHIFT,  // )

  0x25 | SHIFT,  // *

  0x2e | SHIFT,  // +

  0x36,          // ,

  0x2d,          // -

  0x37,          // .

  0x38,          // /

  0x27,          // 0

  0x1e,          // 1

  0x1f,          // 2

  0x20,          // 3

  0x21,          // 4

  0x22,          // 5

  0x23,          // 6

  0x24,          // 7

  0x25,          // 8

  0x26,          // 9

  0x33 | SHIFT,    // :

  0x33,          // ;

  0x36 | SHIFT,    // <

  0x2e,          // =

  0x37 | SHIFT,    // >

  0x38 | SHIFT,    // ?

  0x1f | SHIFT,    // @

  0x04 | SHIFT,    // A

  0x05 | SHIFT,    // B

  0x06 | SHIFT,    // C

  0x07 | SHIFT,    // D

  0x08 | SHIFT,    // E

  0x09 | SHIFT,    // F

  0x0a | SHIFT,    // G

  0x0b | SHIFT,    // H

  0x0c | SHIFT,    // I

  0x0d | SHIFT,    // J

  0x0e | SHIFT,    // K

  0x0f | SHIFT,    // L

  0x10 | SHIFT,    // M

  0x11 | SHIFT,    // N

  0x12 | SHIFT,    // O

  0x13 | SHIFT,    // P

  0x14 | SHIFT,    // Q

  0x15 | SHIFT,    // R

  0x16 | SHIFT,    // S

  0x17 | SHIFT,    // T

  0x18 | SHIFT,    // U

  0x19 | SHIFT,    // V

  0x1a | SHIFT,    // W

  0x1b | SHIFT,    // X

  0x1c | SHIFT,    // Y

  0x1d | SHIFT,    // Z

  0x2f,          // [

  0x31,          // bslash

  0x30,          // ]

  0x23 | SHIFT,  // ^

  0x2d | SHIFT,  // _

  0x35,          // `

  0x04,          // a

  0x05,          // b

  0x06,          // c

  0x07,          // d

  0x08,          // e

  0x09,          // f

  0x0a,          // g

  0x0b,          // h

  0x0c,          // i

  0x0d,          // j

  0x0e,          // k

  0x0f,          // l

  0x10,          // m

  0x11,          // n

  0x12,          // o

  0x13,          // p

  0x14,          // q

  0x15,          // r

  0x16,          // s

  0x17,          // t

  0x18,          // u

  0x19,          // v

  0x1a,          // w

  0x1b,          // x

  0x1c,          // y

  0x1d,          // z

  0x2f | SHIFT,  // {

  0x31 | SHIFT,  // |

  0x30 | SHIFT,  // }

  0x35 | SHIFT,  // ~

  0       // DEL

};



#define pgm_read_byte(addr) (*(const unsigned char *)(addr))





size_t press(uint8_t k)

{

  uint8_t i;

  if (k >= 136) {     // it's a non-printing key (not a modifier)

    k = k - 136;

  } else if (k >= 128) {  // it's a modifier key

    _keyReport.modifiers |= (1 << (k - 128));

    k = 0;

  } else {        // it's a printing key

    k = pgm_read_byte(_asciimap + k);

    if (!k) {

      return 0;

    }

    if (k & 0x80) {           // it's a capital letter or other character reached with shift

      _keyReport.modifiers |= 0x02; // the left shift modifier

      k &= 0x7F;

    }

  }



  // Add k to the key report only if it's not already present

  // and if there is an empty slot.

  if (_keyReport.keys[0] != k && _keyReport.keys[1] != k &&

      _keyReport.keys[2] != k && _keyReport.keys[3] != k &&

      _keyReport.keys[4] != k && _keyReport.keys[5] != k) {



    for (i = 0; i < 6; i++) {

      if (_keyReport.keys[i] == 0x00) {

        _keyReport.keys[i] = k;

        break;

      }

    }

    if (i == 6) {

     return 0;

    }

  }

  sendReport(&_keyReport);

  return 1;

}



// release() takes the specified key out of the persistent key report and

// sends the report.  This tells the OS the key is no longer pressed and that

// it shouldn't be repeated any more.

size_t release(uint8_t k)

{

  uint8_t i;

  if (k >= 136) {     // it's a non-printing key (not a modifier)

    k = k - 136;

  } else if (k >= 128) {  // it's a modifier key

    _keyReport.modifiers &= ~(1 << (k - 128));

    k = 0;

  } else {        // it's a printing key

    k = pgm_read_byte(_asciimap + k);

    if (!k) {

      return 0;

    }

    if (k & 0x80) {             // it's a capital letter or other character reached with shift

      _keyReport.modifiers &= ~(0x02);  // the left shift modifier

      k &= 0x7F;

    }

  }



  // Test the key report to see if k is present.  Clear it if it exists.

  // Check all positions in case the key is present more than once (which it shouldn't be)

  for (i = 0; i < 6; i++) {

    if (0 != k && _keyReport.keys[i] == k) {

      _keyReport.keys[i] = 0x00;

    }

  }



  sendReport(&_keyReport);

  return 1;

}



void releaseAll(void)

{

  _keyReport.keys[0] = 0;

  _keyReport.keys[1] = 0;

  _keyReport.keys[2] = 0;

  _keyReport.keys[3] = 0;

  _keyReport.keys[4] = 0;

  _keyReport.keys[5] = 0;

  _keyReport.modifiers = 0;

  sendReport(&_keyReport);

}



size_t write(uint8_t c)

{

  uint8_t p = press(c);  // Keydown

  release(c);            // Keyup

  return p;              // just return the result of press() since release() almost always returns 1

}



/**

 * 自动格式输出

 */

void print(char *fmt,...)

{

    char T1_Bufferr[128];

    uint16_t i,j;

    va_list ap;

    va_start(ap,fmt);

    vsprintf(T1_Bufferr,fmt,ap);

    va_end(ap);

    i=strlen(T1_Bufferr);

    for(j=0;j<i;j++)

    {

        write(T1_Bufferr[j]);

    }

}



//结构体初始化

_KeyBorad   KeyBorad =

{

        begin,

        write,

        press,

        release,

        releaseAll,

        print

};

Main.c代码

复制

#include <ch32x035_usbfs_device.h>

#include <Keyboard.h>

#include "debug.h"



/*********************************************************************

 * @fn      main

 *

 * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   Main program.

 *

 * [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url]  none

 */

int main(void)

{



    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

    SystemCoreClockUpdate();

    Delay_Init();

    USART_Printf_Init(115200);

    printf("SystemClk:%d\r\n", SystemCoreClock);

    printf("ChipID:%08x\r\n", DBGMCU_GetCHIPID() );

    KeyBorad.begin();

    while(1)

    {

        KeyBorad.print("YuanShengfu\r\n");

        Delay_Ms(500);

    }

}

四、展示

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发表于 2024-3-19 16:15

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