修完484跑"linux"，秀个基础一些的，跑USB设备

只看该作者 · 2019-12-25 15:53

本帖最后由 vsfopen 于 2019-12-25 21:47 编辑

实现一个CDC，大部分开发方式下，还需要去研究很多CDC的细节，特别是各种描述符，一有错误，还无法识别。好吧，其实，描述符啥的，从来就不是个事，直接上代码，非官方USB协议栈：

复制

#include "vsf.h"



struct usrapp_const_t {

    struct {

        uint8_t dev_desc[USB_DT_DEVICE_SIZE];

        uint8_t config_desc[USB_DT_CONFIG_SIZE + USB_DESC_CDC_ACM_IAD_LEN];

        uint8_t str_lanid[4];

        uint8_t str_vendor[20];

        uint8_t str_product[26];

        uint8_t str_cdc[14];

        vk_usbd_desc_t std_desc[6];

    } usbd;

};

typedef struct usrapp_const_t usrapp_const_t;



struct usrapp_t {

    struct {

        struct {

            vk_usbd_cdcacm_t param;

        } cdc;



        vk_usbd_ifs_t ifs[USB_CDC_IFS_NUM];

        vk_usbd_cfg_t config[1];

        vk_usbd_dev_t dev;

    } usbd;

};

typedef struct usrapp_t usrapp_t;



static const usrapp_const_t usrapp_const = {

    .usbd                       = {

        .dev_desc               = {

            USB_DESC_DEV_IAD(64, APP_CFG_USBD_VID, APP_CFG_USBD_PID, 1, 2, 0, 1)

        },

        .config_desc            = {

            USB_DESC_CFG(sizeof(usrapp_const.usbd.config_desc), 2 * USRAPP_CFG_CDC_NUM, 1, 0, 0x80, 100)

            USB_DESC_CDC_UART_HS_IAD(0, 4, 2, 1, 1)

        },

        .str_lanid              = {

            USB_DESC_STRING(2, 0x09, 0x04)

        },

        .str_vendor             = {

            USB_DESC_STRING(18,

                'S', 0, 'i', 0, 'm', 0, 'o', 0, 'n', 0, 'Q', 0, 'i', 0, 'a', 0,

                'n', 0

            )

        },

        .str_product            = {

            USB_DESC_STRING(24,

                'V', 0, 'S', 0, 'F', 0, '-', 0, 'M', 0, 'u', 0, 'l', 0, 't', 0,

                'i', 0, 'C', 0, 'D', 0, 'C', 0

            )

        },

        .str_cdc                = {

            USB_DESC_STRING(12,

                'V', 0, 'S', 0, 'F', 0, 'C', 0, 'D', 0, 'C', 0

            )

        },

        .std_desc               = {

            VSF_USBD_DESC_DEVICE(0, usrapp_const.usbd.dev_desc, sizeof(usrapp_const.usbd.dev_desc)),

            VSF_USBD_DESC_CONFIG(0, 0, usrapp_const.usbd.config_desc, sizeof(usrapp_const.usbd.config_desc)),

            VSF_USBD_DESC_STRING(0, 0, usrapp_const.usbd.str_lanid, sizeof(usrapp_const.usbd.str_lanid)),

            VSF_USBD_DESC_STRING(0x0409, 1, usrapp_const.usbd.str_vendor, sizeof(usrapp_const.usbd.str_vendor)),

            VSF_USBD_DESC_STRING(0x0409, 2, usrapp_const.usbd.str_product, sizeof(usrapp_const.usbd.str_product)),

            VSF_USBD_DESC_STRING(0x0409, 4, usrapp_const.usbd.str_cdc, sizeof(usrapp_const.usbd.str_cdc)),

        },

    },

};



static usrapp_t usrapp = {

    .usbd                       = {

        .cdc.param              = {

            USB_CDC_ACM_PARAM(2, 1, 1, NULL, NULL, USB_CDC_ACM_115200_8N1)

        },



        USB_CDC_IFS(.ifs, 0, usrapp.usbd.cdc.param)

        USB_CONFIG(.config, 0, &usrapp.usbd.ifs)

        USB_DEVICE(.dev, usrapp.usbd.config, usrapp_const.usbd.std_desc, USB_DC_SPEED_HIGH, &VSF_USB_DC0)

    },

};



void main(void)

{

    vk_usbd_init(&usrapp.usbd.dev);

    vk_usbd_connect(&usrapp.usbd.dev);

}

好吧，我承认，用户需要自己定义字符串描述符。
目前，需要用户了解的信息量还有一些大，我们会继续进一步优化。
目标：没玩过USB的人，通过文档，也可以自己实现USB设备，而不是只能改改demo。
而且，由于我们的USB协议栈的专门设计，用户层代码，甚至连USB的EP初始化都不用考虑，用户层只需要知道要实现什么设备就行，其他的都交给软件，自己只需要在意业务逻辑。

只看该作者 · 2019-12-25 19:31

NIU B。楼主的头文件哪儿的

只看该作者 · 2019-12-25 21:09

xixi2017 发表于 2019-12-25 19:31
NIU B。楼主的头文件哪儿的

是我们自己的系统的头文件，虽然目前还没完成最简的用户层封装，不过相比很多USB的demo，已经简化了非常多了。让代码去处理细节，人只需要指定功能（通过各种参数等等）

只看该作者 · 2019-12-25 21:12

本帖最后由 vsfopen 于 2019-12-25 21:21 编辑

简单说明一下原理，其实很简单：
这里，USB设备描述符是IAD的方式，所以，后面各种东西，都可以简单的追加。比如，如果要实现一个CDC串口+U盘，就是定义了CDC描述符后，再定义一个MSC描述符就行。而且，定义的方式也是类似的，调用一个宏，提供一些关键参数，其他的细节都不用考虑了。

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#define USB_DESC_CDC_ACM_IAD(__IFS_START, __I_FUNC, __INT_IN_EP, __BULK_IN_EP, __BULK_OUT_EP, __BULK_EP_SIZE, __INT_EP_INTERVAL)\

            USB_DESC_IAD((__IFS_START), 2, USB_CLASS_COMM, 0x02, 0x01, (__I_FUNC))\

            USB_DESC_IFS((__IFS_START), 0, 1, USB_CLASS_COMM, 0x02, 0x01, (__I_FUNC))\

                                                /* Header Functional Descriptor */\

            0x05,                               /* bLength: Endpoint Descriptor size */\

            0x24,                               /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */\

            0x00,                               /* bDescriptorSubtype: Header Func Desc */\

            USB_DESC_WORD(0x0110),              /* bcdCDC: spec release number */\

                                                /* Call Managment Functional Descriptor */\

            0x05,                               /* bFunctionLength */\

            0x24,                               /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */\

            0x01,                               /* bDescriptorSubtype: Call Management Func Desc */\

            0x00,                               /* bmCapabilities: D0+D1 */     \

            0x01,                               /* bDataInterface: 1 */         \

                                                /* ACM Functional Descriptor */ \

            0x04,                               /* bFunctionLength */           \

            0x24,                               /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */\

            0x02,                               /* bDescriptorSubtype: Abstract Control Management desc */\

            0x02,                               /* bmCapabilities */\

                                                /* Union Functional Descriptor */\

            0x05,                               /* bFunctionLength */           \

            0x24,                               /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */\

            0x06,                               /* bDescriptorSubtype: Union func desc */\

            (__IFS_START),                      /* bMasterInterface: Communication class interface */\

            1 + (__IFS_START),                  /* bSlaveInterface0: Data Class Interface */\

                                                                                \

            USB_DESC_EP(USB_DIR_IN | (__INT_IN_EP), USB_ENDPOINT_XFER_INT, 8, __INT_EP_INTERVAL)\

            USB_DESC_IFS((__IFS_START) + 1, 0, 2, USB_CLASS_CDC_DATA, 0x00, 0x00, (__I_FUNC))\

            USB_DESC_EP(USB_DIR_IN | (__BULK_IN_EP), USB_ENDPOINT_XFER_BULK, __BULK_EP_SIZE, 0x00)\

            USB_DESC_EP(USB_DIR_OUT | (__BULK_OUT_EP), USB_ENDPOINT_XFER_BULK, __BULK_EP_SIZE, 0x00)

MSC也有类似的宏，所以，如果定义一个CDC的配置描述符，这样处理就行了：
uint8_t config_desc[USB_DT_CONFIG_SIZE + USB_DESC_CDC_ACM_IAD_LEN] = {
USB_DESC_CFG(sizeof(usrapp_const.usbd.config_desc), USB_CDC_IFS_NUM, 1, 0, 0x80, 100)
USB_DESC_CDC_UART_HS_IAD(0, 4, 2, 1, 1)
};

如果要定义一个CDC+U盘，就在后面，跟一个MSC的宏：
uint8_t config_desc[USB_DT_CONFIG_SIZE + USB_DESC_CDC_ACM_IAD_LEN + USB_DESC_MSCBOT_IAD_LEN] = {
USB_DESC_CFG(sizeof(usrapp_const.usbd.config_desc), USB_CDC_IFS_NUM, 1, 0, 0x80, 100)
USB_DESC_CDC_UART_HS_IAD(0, 4, 2, 1, 1)
USB_DESC_MSCBOT_IAD(USB_CDC_IFS_NUM, 5, 3, 3, 512)
};

只要根据手册填入宏的参数（描述符的关键数据，比如端点号等等），其他描述符的细节，就让代码自动生成吧。

只看该作者 · 2019-12-26 11:44

有图有真相吗

只看该作者 · 2019-12-26 13:32

21mengnan 发表于 2019-12-26 11:44
有图有真相吗

CDC需要咋样的截图？

只看该作者 · 2019-12-26 13:45

CDC和MSC，用户实际使用的时候，除了一些设置外，只需要关心用户层的接口。

对于CDC，用户层接口就是一个输入流和一个输出流；对于MSC，用户层接口就是一个scsi设备。

复制

#define USB_CDC_ACM_PARAM(__INT_IN_EP, __BULK_IN_EP, __BULK_OUT_EP, __STREAM_RX, __STREAM_TX, __BAUDRATE)\

            .ep = {                                                             \

                .notify         = __INT_IN_EP,                                  \

                .out            = __BULK_OUT_EP,                                \

                .in             = __BULK_IN_EP,                                 \

            },                                                                  \

            .line_coding        = __BAUDRATE,                                   \

            .stream.tx.stream   = (vsf_stream_t *)__STREAM_TX,                  \

            .stream.rx.stream   = (vsf_stream_t *)__STREAM_RX,

这里，__STREAM_RX和__STREAM_TX就是用户层的2个流接口。

我们正在评估去掉USB的端点号设置和接口号设置，完全通过宏自动分配，这样，用户估计真的也就只需要处理用户层的接口（CDC的2个流，MSC的scsi设备）

只看该作者 · 2019-12-26 15:06

不懂，这个怎么玩啊。。。

只看该作者 · 2019-12-26 15:24

21mengnan 发表于 2019-12-26 15:06
不懂，这个怎么玩啊。。。

我们文档还需要不少时间，现在在处理其他文档。
以后有文档的话，照着文档天参数就行了

只看该作者 · 2019-12-26 16:27

vsfopen 发表于 2019-12-26 15:24
我们文档还需要不少时间，现在在处理其他文档。
以后有文档的话，照着文档天参数就行了 ...

好，坐等楼主大作。

只看该作者 · 2019-12-27 13:21

21mengnan 发表于 2019-12-26 16:27
好，坐等楼主大作。

这周会准备一个更加简单的，20来行代码实现用户层的CDC，加几行可以实现2路CDC，在加几行还可以多一个MSC，实现的USB设备，用户简单可以配置。

1万 · 2019-12-27 13:37

USB转串口吗？

只看该作者 · 2019-12-27 13:52

東南博士发表于 2019-12-27 13:37
USB转串口吗？

目前的demo是USB转串口，不过，这种设计方式在其他设备上一样可以用

只看该作者 · 2020-1-17 18:03

仍然需要一个inf 在电脑上？我在看HID，键盘，这样完全不需要电脑的配置设置。只是应用程序配合。

只看该作者 · 2020-1-21 12:03

americ 发表于 2020-1-17 18:03
仍然需要一个inf 在电脑上？我在看HID，键盘，这样完全不需要电脑的配置设置。只是应用程序配合。 ...

这个看PC端了，不过有一种方式，可以不需要驱动，加上winusb的描述符
上位机使用winusb或者libusb。

我这里弄的也只是简化USB设备端的开发，最新的在这里：
https://bbs.21ic.com/icview-2892282-1-3.html

1万 · 2020-1-23 12:51

希望不用额外的驱动就行

只看该作者 · 2020-1-25 15:48

多谢分享经

只看该作者 · 2020-1-25 15:48

经验不错。

只看该作者 · 2020-1-28 13:30

598330983 发表于 2020-1-23 12:51
希望不用额外的驱动就行

我们实验过的集中不需要额外驱动的USB通信方式：
1. HID，上位机使用libhid
2. winusb，需要加入特定的描述符，上位机使用winusb
3. U盘，模拟一个FAT文件系统，通过一个模拟的文件来通信（使用directIO方式）。这个相对最简单，上位机用脚本开发（我们测试的时候，脚本使用python，甚至是集成在模拟U盘的文件系统里的）

只看该作者 · 2020-1-28 16:14

来看大佬秀肌肉。

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