[2012助学第一期]南信大瑜的学习笔记之USB控制LED灯

只看该作者 · 2012-4-21 14:54

本帖最后由南信大瑜于 2012-4-21 21:16 编辑

首先，我要感谢大叔，能给我这
个学习芯唐M0的机会，我会记录自己的学习过程，与大家分享，由于我也是初学者，所以如果大家发现我的笔记有什么错误之处，希望大家及时指正。

今天已经是收到大叔板子的第五天了，在这五天里，我了解了NCU120的一些基本知识，我发现芯唐的固件库使用起来非常的方便，相比STM32的固件库来说，配置简单，固件库函数非常容易看懂，非常容易上手。下面言归正传，来开始我的第一个程序：USB控制LED灯。
1．
为什么要学习USB呢？
USB的应用已经非常广泛，像打印机、U盘、数码相机、手机等等都采用USB接口，我感觉USB已经成为了现在消费电子，工业控制等领域不可缺少的一种接口。因此，我们要学习好USB。
2. 功能描述：
NCU120集成了一个全速USB2.0控制器和收发器，支持control/bulk/interrupt/isochronous传输类型，我们可以使用它来与PC机进行通信。我的第一个程序就是要通过PC机控制助学板上四个LED的亮灭。
3. 如何开始？
我个人感觉USB协议很复杂，我以前看过USB协议，但看到一半就放弃了，因为看不懂，越看越不懂。有时候光看协议，人会受不了的，最好的办法就是通过实验，来体会，来分析。
学习USB的入门程序应该就是HID设备了吧。
HID（Human Interface Device）人机接口设备类别是Windows最早支持的USB类别。由其名称可以了解HID设备是计算机直接与人交互的设备，例如键盘、鼠标和游戏杆等。不过HID设备不一定要有人机接口，只要符合HID类别规范，就都是HID设备。
实现HID设备不需要我们自己编写驱动程序，这使USB通信变的简单了，但是HID设备的缺点是传输速度较慢，只适合数据传输较慢的场合。
4.MDK工程分析。

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int main(void)

{

System_init();  //系统初始化函数

    Gpio_init();  //初始化IO口函数

Uart_init();  //初始化串口函数

printf("\r\n");

printf("------------------------------------------\r\n");

printf("--- NCU120 Board USB_Hid Demo By Gwgj  ---\r\n"); //打印开发板相关信息

printf("------------------------------------------\r\n");

   

HID_MainProcess();  //HID设备处理函数，在HID_API.c中定义

}

void System_init(void)

{

UNLOCKREG(); //由于一些寄存器具有写保护功能，所以在写寄存器前要首先

     //进行解锁

  SYSCLK->WRCON.XTL12M_EN = 1;    //使能外部12M晶振,也就是把PWRCON寄存器的XTL12M_EN位置1

    DrvSYS_Delay(5000);  //延时一段时间，等待外部12M晶振稳定

    DrvSYS_Open(48000000);  //打系统时钟设置为48MHZ，以进行USB通信

LOCKREG();

}

void Gpio_init(void)

{

DrvGPIO_Open( E_GPA, 2, E_IO_OUTPUT ); //把LED1的端口设置为输出

    DrvGPIO_Open( E_GPA, 3, E_IO_OUTPUT ); //把LED2的端口设置为输出

    DrvGPIO_Open( E_GPA, 4, E_IO_OUTPUT ); //把LED3的端口设置为输出

    DrvGPIO_Open( E_GPA, 5, E_IO_OUTPUT ); //把LED4的端口设置为输出

}

void Uart_init(void)

{

STR_UART_T sParam;  //定义一个STR_UART_T类型的结构体

DrvSYS_SelectIPClockSource(E_SYS_UART_CLKSRC, 0); //把UART的时钟设置为外部12M晶振

/* Set UART Pin */

DrvGPIO_InitFunction(E_FUNC_UART0);  //初始化UART0对应的引脚

/* UART Setting */

    sParam.u32BaudRate   = 115200; //设置波特率为115200

    sParam.u8cDataBits   = DRVUART_DATABITS_8; //设置数据位为8位

    sParam.u8cStopBits   = DRVUART_STOPBITS_1; //设置停止位为1位

    sParam.u8cParity   = DRVUART_PARITY_NONE; //设置无奇偶校验位

    sParam.u8cRxTriggerLevel= DRVUART_FIFO_1BYTES; //设置接收FIFO触发等级为1字节

DrvUART_Open(UART_PORT0,&sParam); //通过刚才配置的sParam参数来设置UART0

}



int32_t HID_MainProcess(void)

{

    int32_t i32Ret = E_SUCCESS;

    E_DRVUSB_STATE eUsbState;

    i32Ret = DrvUSB_Open(0);  //初始化USB设备，包括初始化USB SRAM,初始化状态等

    if (i32Ret != E_SUCCESS)

        return i32Ret;

    while (1)

    {

        _DRVUSB_ENABLE_MISC_INT(0); //禁止 USB-related 中断

        _DRVUSB_ENABLE_FLDET_INT(); //使能 float-detection 中断

        // 等待USB连接

        while (1)

        {

            // Order here is significant.

            // Give a chance to handle remaining events before exiting this loop.

            eUsbState = DrvUSB_GetUsbState();//获取USB状态

            //DrvUSB_DispatchEvent();

           if (eUsbState >= eDRVUSB_ATTACHED &&

                    eUsbState != eDRVUSB_SUSPENDED)

            {

                break;  //如果USB已经连接，跳出循环，结束等待

            }

        }

  

        //初始化HID设备，并把输入和输出报告定向到HID_GetInReport和HID_SetOutReport两个函数

  //这两个函数非常重要，我们就是要在HID_GetInReport和HID_SetOutReport两个函数中实现自己的功能，实现数据传输

        HID_Init((void *)HID_GetInReport, (void *)HID_SetOutReport);

        // 使能USB中断 INTEN_WAKEUP，INTEN_WAKEUPEN，INTEN_FLDET，INTEN_USB和INTEN_BUS

        _DRVUSB_ENABLE_MISC_INT(INTEN_WAKEUP | INTEN_WAKEUPEN | INTEN_FLDET | INTEN_USB | INTEN_BUS);

        // 查询和处理USB事件

        while (1)

        {

            eUsbState = DrvUSB_GetUsbState(); //获取USB状态

            DrvUSB_DispatchEvent();//分发，处理USB事件

            if (eUsbState == eDRVUSB_DETACHED) //如果USB断开了，跳出循环，重新等待USB链接

            {

    printf("USB Disconnected...\r\n");

                break;

            }

        }

        // Disable USB-related interrupts.

        _DRVUSB_ENABLE_MISC_INT(0);   //禁止USB-related中断

    }

}

//HID_SetOutReport函数用于处理输出报告

//我们在这里分析上位机发送的数据，并根据相应的数据进行相应的操作

//收到 1 时：点亮LED 1

//收到 2 时：点亮LED 2

//收到 3 时：点亮LED 3

//收到 4 时：点亮LED 4

//收到 5 时：熄灭LED 1

//收到 6 时：熄灭LED 2

//收到 7 时：熄灭LED 3

//收到 8 时：熄灭LED 4

void HID_SetOutReport(uint8_t *pu8EpBuf)

{

uint8_t i;

    uint32_t u32Size = (uint32_t)pu8EpBuf[1]; //pu8EpBuf[1]为收到数据的长度，由于我们上位机中每次都只发送一个字节，

             //所以在这里不需要对数据的长度进行判断，如果上位机中发送的数据长度不是恒定的

             //就要首先获取pu8EpBuf[1]，再做相应的处理了

uint8_t cmd=pu8EpBuf[2]; //pu8EpBuf[2]就是我们收到的上位机传来的数据了

switch(cmd) //根据上位机发送的数据来进行点亮和熄灭LED的操作

{

  case 1:

   DrvGPIO_ClrBit(E_GPA,2);

   break;

  case 2:

   DrvGPIO_ClrBit(E_GPA,3);

   break;

  case 3:

   DrvGPIO_ClrBit(E_GPA,4);

   break;

  case 4:

   DrvGPIO_ClrBit(E_GPA,5);

   break;

  case 5:

   DrvGPIO_SetBit(E_GPA,2);

   break;

  case 6:

   DrvGPIO_SetBit(E_GPA,3);

   break;

  case 7:

   DrvGPIO_SetBit(E_GPA,4);

   break;

  case 8:

   DrvGPIO_SetBit(E_GPA,5);

   break;

  default:

   break;

}

}

//下位机的程序就结束了，由于芯唐提供了USB固件库，因此我们自己只写了几行代码就OK了，呵呵。

5.上位机程序分析。
虽然小弟以前也学过MFC，但是几年没用，已经忘的差不多了，今天就先不用MFC了，先建立一个命令行的工程，测试一下系统的功能，日后再改成MFC吧，真后悔当时没有好好学MFC啊。
开发环境为VS2005。

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#include "stdafx.h"  

#include "conio.h"

#include "Hid.h"

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  //主函数

{

CHidCmd io; //定义一个CHidCmd类型的对象

unsigned char cmd[]={0x00}; //定义一个数组，数组中存放要发送的数据

unsigned long Length;

    char user_cmd=0;

printf("----------------------------------------------\n"); 

printf("-- NUC120助学板 USB HID Demo   By 南信大瑜  --\n"); //打印一些相关信息

printf("----------------------------------------------\n");

printf("\n");

printf("->请进行功能选择：\n");

//打印一些帮助信息

printf("1 打开led1\n");

printf("2 打开led2\n");

printf("3 打开led3\n");

printf("4 打开led4\n");

printf("5 关闭led1\n");

printf("6 关闭led2\n");

printf("7 关闭led3\n");

printf("8 关闭led4\n");

printf("9 退出程序\n");



if(!io.OpenDevice(0x051A,0x511B)) //打开HID设备，第一个参数为VID,第二个参数为PID

{

  printf("->USB 设备打开失败，请检查助学板是否正确连接\n");

  user_cmd='9';

}

else

{

  printf("->USB 设备打开成功\n");

}





while(user_cmd!='9')  //如果用户输入‘9’，退出程序

{

  user_cmd=getch();

  

  switch(user_cmd) //如果用户输入的是'1'-'8',则通过USB发送相应命令到助学板

  {

  case '1':

    cmd[0]=0x01;

    printf("\n");

    printf("-->打开LED 1\r\n\n");

    io.WriteFile((const char *)&cmd,sizeof(cmd),&Length,2000);

    break;

  case '2':

    cmd[0]=0x02;

    printf("\n");

    printf("-->打开LED 2\r\n\n");

    io.WriteFile((const char *)&cmd,sizeof(cmd),&Length,2000);

    break;

  case '3':

    cmd[0]=0x03;

    printf("\n");

    printf("-->打开LED 3\r\n\n");

    io.WriteFile((const char *)&cmd,sizeof(cmd),&Length,2000);

    break;

  case '4':

    cmd[0]=0x04;

    printf("\n");

    printf("-->打开LED 4\r\n\n");

    io.WriteFile((const char *)&cmd,sizeof(cmd),&Length,2000);

    break;

  case '5':

    cmd[0]=0x05;

    printf("\n");

    printf("-->关闭LED 1\r\n\n");

    io.WriteFile((const char *)&cmd,sizeof(cmd),&Length,2000);

    break;

  case '6':

    cmd[0]=0x06;

    printf("\n");

    printf("-->关闭LED 2\r\n\n");

    io.WriteFile((const char *)&cmd,sizeof(cmd),&Length,2000);

    break;

  case '7':

    cmd[0]=0x07;

    printf("\n");

    printf("-->关闭LED 3\r\n\n");

    io.WriteFile((const char *)&cmd,sizeof(cmd),&Length,2000);

    break;

  case '8':

    cmd[0]=0x08;

    printf("\n");

    printf("-->关闭LED 4\r\n\n");

    io.WriteFile((const char *)&cmd,sizeof(cmd),&Length,2000);

    break;

  case '9':

    printf("-->程序退出\n\n");

  default:printf("\n");

    printf("-->输入错误，请重新输入 >__< \n");

    printf("\n");

    break;

  }

  printf("->请进行功能选择：\n");



  printf("1 打开led1\n");

  printf("2 打开led2\n");

  printf("3 打开led3\n");

  printf("4 打开led4\n");

  printf("5 关闭led1\n");

  printf("6 关闭led2\n");

  printf("7 关闭led3\n");

  printf("8 关闭led4\n");

  printf("9 退出程序\n");

  

  

}

io.CloseDevice(); //关闭设备

return 0;

}