STM32F103 上 USB 的端点资源灵活使用

只看该作者 · 2021-11-12 16:49

前言
理解 STM32F103 上 USB 模块的端点资源，灵活在应用中的配置。

只看该作者 · 2021-11-12 16:52

问题
某客户使用 STM32F103 的 USB 模块做设备时和上位机 PC 连接时碰到一个问题： PC 端驱动已经固
定好，是对下位机 USB 设备上的地址编号为 0x0A 和 0x0B 的两个端点通信，从 0x0A 端点读取数据，
向 0x0B 端点写数据。而 STM32F103 的 USB 模块只有 8 个双向端点，能否支持这样的寻址。

只看该作者 · 2021-11-12 16:53

1. 问题调研
我们先来看看 STM32F103 上的 USB 端点资源。从 STM32F103 参考手册（ RM0008）可知，一共有
8 个双向端点，对应 8 个寄存器来控制其属性和表征其状态。如下图，可知每一对端点必须配置成相同
的端点地址，这个地址位域是 4 位，取值从 0x0 到 0x0F 范围。

和以下摘录的 USB 规范符合：

客户使用的是 STSW-STM32121（ STM32F10x, STM32L1xx and STM32F3xx 全速 USB 设备库），
那么应该修改哪些代码呢？

只看该作者 · 2021-11-12 16:55

2. 问题分析
首先， USB 设备通过端点描述符向主机 PC 报告它所使用的端点有哪些：每个端点的地址（即 USB 规
范里，以及参考手册的寄存器中规定的那 4 位地址域）、传输方向、传输类型、最大包长等。以
STSW-STM32121 库中的 Mass_Storage 例程为例，需要把<usb_desc.c>中的端点描述符做如下修改：
0x0A 地址的端点作为 IN 端点（ PC 从它读取数据）， 0x0B 地址的端点作为 OUT 端点（ PC 向它写数
据）。

只看该作者 · 2021-11-12 16:56

只看该作者 · 2021-11-12 16:56

接下来就是考虑使用 STM32F103 USB 模块提供的 8 个双向端点的哪个端点了。我们刚才从参考手册
关于寄存器描述的截图中看到，每一对端点具有相同的地址。在库函数里，对端点寄存器的地址位域
的操作在这里：

这个函数的名称是“设置(USB)设备地址”，但是其中除了最后一句是在设置 USB 设备的地址，前面
的 for 循环是在设置该设备内的端点地址。
从以上绿色标注的代码段可以看到，库代码固定给 1 号端点”0x01”这个地址， 2 号端点”0x02”这个地址，
以此类推。这里的”1 号”、 ”2 号”指的是端点的编号，对应的就是之前提到的 8 个寄存器的编号，即下图
中的 n=0~7。 n 在这里就是端点的编号。

只看该作者 · 2021-11-12 16:57

那么在这个应用中，需要用到地址为 0x0A 和 0x0B 的两个端点，但是端点编号最多只能到 7，因此需
要修改库代码中关于端点地址设置的地方如下：这里，我们使用编号为 1 和 2 的两个端点。
 为啥不用编号 0？因为编号 0 默认给双向 0 端点，即用于控制传输的 0 端点。
 为啥用 2 个编号？因为这里需要 2 个不同的端点地址，必须用 2 个编号。一个编号对应的 2 个
端点必须共享同样的端点地址。

既然这里指定了使用编号 1 和编号 2 的端点，那么需要在<usb_conf.h>中设置这两个端点的硬件收发
缓冲区地址

只看该作者 · 2021-11-12 16:58

当然如果你很任性，一定要使用编号为 6 和 7 的端点，也可以，那么代码就如下修改：

复制

void SetDeviceAddress(uint8_t Val)

{

/* set address in every used endpoint */_SetEPAddress((uint8_t)0, (uint8_t)0);

_SetEPAddress((uint8_t)6, (uint8_t)0x0A);

_SetEPAddress((uint8_t)7, (uint8_t)0x0B);

_SetDADDR(Val | DADDR_EF); /* set device address and enable function */

}

相应地，需要在<usb_conf.h>中指明编号为 6 和 7 的这两个端点的硬件收发缓冲区地址。那么如法**
制做如下修改，就可以了吗？就可以了吗？就可以了吗？

只看该作者 · 2021-11-12 16:59

复制

/* EP0 */

/* rx/tx buffer base address */

#define ENDP0_RXADDR (0x18)

#define ENDP0_TXADDR (0x58)

/* 6 号端点， IN 端点，发送缓冲区如下 */

#define ENDP6_TXADDR (0x98)

/* 7 号端点， OUT 端点，接收缓冲区如下 */

#define ENDP7_RXADDR (0xD8)

答案是否定的！以下的代码才 OK。欲知详情，请参考下一条应用技巧《STM32F103 上 USB 模块的
包缓冲区详解》

复制

/* EP0 */

/* rx/tx buffer base address */

#define ENDP0_RXADDR (0x40)

#define ENDP0_TXADDR (0x80)

/* 6 号端点， IN 端点，发送缓冲区如下 */

#define ENDP6_TXADDR (0xC0)

/* 7 号端点， OUT 端点，接收缓冲区如下 */

#define ENDP7_RXADDR (0x100)