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[STM32F4]

【F446RE开发板试用】 ——做个USB鼠标玩玩

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本帖最后由 shiyongzhu 于 2015-10-13 22:45 编辑

拿到F446有段时间了,这段时间主要对F446开发板的USB功能进行了一下学习。
F446开发板的功能还是比较强大的,其既有全速的USB还有高速的USB接口,而且都支持OTG功能,可以说完全满足的开发者的各种的不同需求。因此本人打算使用F446开发板做个鼠标,也算是抛砖引玉了。
当前进行STM32 MCU开发,有两种库工选择,即标准外设库和hal库(cubemx生成),hal库开发方法是ST公司极力推广的开发方法,因此本帖采用这种开发方法。
1、  使用cubemx生成代码
1)打开cubemx的更新软件STM32CubeUpdater,检查是否有F446开发板的固件库(需要1.8.0版本)。如图没有,则进行更新。
2)打开cubemx程序,选择New Project建立新的工程。再Board Selector中选择Nucleo类型的 F446RE开发板。
点击OK则得到工程模板,进入Pinout界面进行引脚配置,开启USB_OTG_FS外设为Device模式,即将开发板作为外设设备,开启该外设后右侧封装图中PA11PA12将会进行示意表示。为了生成USB设备基本的代码还需要配置MiddleWares中的USB_DEVICE IPHuman Interface Device Class(HID)
然后进行时钟配置,注意当使用内部时钟作为锁相环的输入时,无法使系统时钟达到最大的180MHz,经测试100MHz可以达到,因此按照100MHz配置,USB外设采用专用的48MHz时钟。
2、  代码修改
1)根据以上的配置最终可以生成需要的代码模板,该代码实现了USB设备的枚举过程。在主程序中加入led.cdelay.c代码,主程序代码如下:
         
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f4xx_hal.h"
#include "usb_device.h"

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "usb_device.h"
#include "usbd_core.h"
#include "usbd_desc.h"
#include "usbd_hid.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"

/* USER CODE END Includes */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;
/* USER CODE BEGIN PV */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
//¼ÆÊýÆ÷
volatile uint32_t count_millsecond;                                                                                                        //ϵͳ¼ÆÊýÆ÷
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
void HAL_SYSTICK_Callback(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

/* USER CODE END PFP */

/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

int main(void)
{

  /* USER CODE BEGIN 1 */
        uint32_t led_time;
        uint8_t HID_Buffer[4]={0x00,0x0a,0x22,0x00};
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USB_DEVICE_Init();

  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
  /* USER CODE END WHILE */
                if((Check_Delay(led_time)))                                                                                                                                                                        //µç»úÔËÐÐʱLEDÉÁ˸
                {
                        led_time = Set_Delay(250);
                        Led_Change();
                        USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS, HID_Buffer, 4);
                }
  /* USER CODE BEGIN 3 */

  }
  /* USER CODE END 3 */

}
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
/** System Clock Configuration
*/
void SystemClock_Config(void)
{

  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
//  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct;

  __PWR_CLK_ENABLE();

  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);

  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = 16;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 8;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 100;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 8;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = 2;
  HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);

  HAL_PWREx_ActivateOverDrive();

  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2);

  PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_CK48;
  PeriphClkInitStruct.PLLSAI.PLLSAIM = 16;
  PeriphClkInitStruct.PLLSAI.PLLSAIN = 192;
  PeriphClkInitStruct.PLLSAI.PLLSAIQ = 2;
  PeriphClkInitStruct.PLLSAI.PLLSAIP = RCC_PLLSAIP_DIV4;
  PeriphClkInitStruct.PLLSAIDivQ = 1;
  PeriphClkInitStruct.Clk48ClockSelection = RCC_CK48CLKSOURCE_PLLSAIP;
  HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct);

  HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000);

  HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);

  /* SysTick_IRQn interrupt configuration */
  HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);
}

/** Configure pins as
        * Analog
        * Input
        * Output
        * EVENT_OUT
        * EXTI
     PA2   ------> USART2_TX
     PA3   ------> USART2_RX
*/
void MX_GPIO_Init(void)
{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __GPIOC_CLK_ENABLE();
  __GPIOH_CLK_ENABLE();
  __GPIOA_CLK_ENABLE();
  __GPIOB_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin : PC13 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_EVT_RISING;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pins : PA2 PA3 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
  GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART2;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : PA5 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

}

/* USER CODE BEGIN 4 */
/*
* º¯ÊýÃû³Æ: HAL_SYSTICK_Callback();
* ¹¦ÄÜÃèÊö: ϵͳ¼ÆʱÆ÷Öжϴ¦Àíº¯Êý
* ÊäÈë²ÎÊý: void
* ·µ»Ø²ÎÊý: ÎÞ
*/
void HAL_SYSTICK_Callback()
{
        count_millsecond++;
}
/* USER CODE END 4 */
2)为了让顺利的运行,还需要根据USB协议规定,全速设备须在数据D+上上拉1.5K电阻。
由于源程序代码有8MB多,没法直接上传,有需要代码的可以私信我。


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21ic小喇叭 打赏了 5.00 元 2015-10-26

沙发
kevin0129| | 2015-10-14 08:51 | 只看该作者

楼主把时钟配置成这样就能泡在180M主频,同时USB的48M时钟也不会有问题

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板凳
songchenping| | 2015-10-14 08:56 | 只看该作者
谢谢分享

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地板
shiyongzhu|  楼主 | 2015-10-14 18:16 | 只看该作者
kevin0129 发表于 2015-10-14 08:51
楼主把时钟配置成这样就能泡在180M主频,同时USB的48M时钟也不会有问题

我使用了片内时钟,片外估计能跑到180MHz吧

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5
shiyongzhu|  楼主 | 2015-10-14 18:18 | 只看该作者
kevin0129 发表于 2015-10-14 08:51
楼主把时钟配置成这样就能泡在180M主频,同时USB的48M时钟也不会有问题

我使用了片内时钟,片外估计能跑到180MHz吧

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6
643757107| | 2015-10-14 18:55 | 只看该作者
做好的鼠标能用吗?给个图看看,什么效果。

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7
玛尼玛尼哄| | 2015-10-14 22:45 | 只看该作者
如何让计算机认为你的那个MCU发送的指令是鼠标指令啊。

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8
minzisc| | 2022-12-4 19:52 | 只看该作者
usb怎么配置的?              

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9
houjiakai| | 2022-12-4 22:22 | 只看该作者
需要上位机控制的吗?
              

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10
MessageRing| | 2022-12-6 13:59 | 只看该作者
usb怎么配置啊

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11
sesefadou| | 2022-12-6 14:01 | 只看该作者
这个是否需要安装相关的驱动呢?              

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12
Stahan| | 2022-12-6 15:21 | 只看该作者
如何让计算机认为你的那个MCU发送的指令是鼠标指令啊

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13
Henryko| | 2022-12-6 15:42 | 只看该作者
这个要不要装驱动啊

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14
jackcat| | 2024-6-5 15:01 | 只看该作者
USB外设采用专用的48MHz时钟

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15
mollylawrence| | 2024-6-5 21:18 | 只看该作者
在cubemx中选择New Project,选择F446RE开发板,并开启USB_OTG_FS外设作为Device模式。配置USB_DEVICE IP为Human Interface Device Class (HID)。

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16
robincotton| | 2024-6-7 16:57 | 只看该作者
需要熟悉USB协议,尤其是HID(Human Interface Device)类设备的标准,因为鼠标属于HID设备。了解报告描述符、设备描述符等USB描述符的构造对于正确配置USB设备至关重要。

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17
linfelix| | 2024-6-9 12:57 | 只看该作者
在IDE中新建工程,并正确配置使用标准HAL库,以避免编译时出现未定义声明的错误。

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18
geraldbetty| | 2024-6-12 12:03 | 只看该作者
STM32F4系列提供了USB库,可以用来简化USB设备的开发过程。

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19
plsbackup| | 2024-6-14 11:20 | 只看该作者
需要熟悉USB协议栈,特别是USB HID(Human Interface Device)协议,因为鼠标是HID类设备。

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20
1988020566| | 2024-6-14 20:31 | 只看该作者
STM32CubeMX可以用来生成初始化代码,同时STM32 HAL库包含USB设备库,这将大大简化USB设备的编程。

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