使用APM32F411 TINY板实现HID低功耗唤醒功能

只看该作者 · 2023-9-12 16:55

本帖最后由 susutata 于 2023-9-12 16:55 编辑

#申请原创#@21小跑堂

使用APM32F411 TINY板实现USB HID低功耗唤醒

## 01 前言

在之前举行的上海慕尼黑电子展时就看到极海发布了APM32F411系列芯片，有许多新特性，比如QSPI、COMP比较器、OTG FS等，还有主频高达120MHz，高出同系列竞品不少。增加了不少特性以及高主频的情况下，极海还能做到能耗低和成本低吗？话不多说，马上用收到的开发板来测试下。

## 02 APM32F411 TINY板简介

### 芯片特性

工作主频达120MHz，支持单精度FPU和 DSP 指
内置两个DMA单元，每个有8个数据流
内置CRC32运算单元
Flash 512/256 KB，SRAM 128KB
内置SMC，支持CF卡、PSRAM、 NORFlash、NANDFlash等多种外部存储器
支持睡眠、停机和待机三种低功耗模式

### 芯片外设

USARTx4，UARTx2，I2Cx3，SPIx5（可复用I2S），QSPIx1，CANx2，SDIOx1
最多配置81个I/O接口，所有 I/O 均可映射到外部中断向量
内置USB_OTG控制器，集成了内部PHY
2个16位高级定时器，2个32位通用定时器，8个16位通用定时器，2 个看门狗定时器，1 个24位自减型系统滴答定时器
2个12位高精度ADC，外部通道数16，最大采样率2.4MSPS
2个独立比较器，支持外部唤醒功能

### 开发板

板载DC 5V接口
板载USB TYPE C设备接口
板载Geehy CMSIS-DAP，这样就可以开箱即用了，不需要额外用仿真器。

另外还注意到，板载CMSIS DAP还带有一个虚拟COM口，这样一会的串口调试也不需要外接串口模块了。

## 03 HID低功耗唤醒测试

本次测试主要使用APM32F411 TINY板OTG FS外设模拟成HID鼠标，开启OTG FS WAKEUP中断并设置在USB suspend事件中进入内核深度睡眠模式，以此测试OTG FS实际应用时的功耗。

### 下载官方SDK

测试前首先要下载官方SDK：(https://global.geehy.com/uploads/tool/APM32F4xx_SDK_V1.4.zip)

### 修改官方例程

例程路径：APM32F4xx_SDK_V1.4\Examples\USB_OTG\Device_Examples\OTGD_HID

#### 开启低功耗配置和唤醒中断

void USBD_HardwareInit(USBD_INFO_T* usbInfo)
{
...
if (usbInfo->devSpeed == USBD_SPEED_FS)
{
      ...
      usbDeviceHandler.usbCfg.lowPowerStatus    = ENABLE;
      ...

      /* Low power */
      if(usbDeviceHandler.usbCfg.lowPowerStatus == ENABLE)
      {
         USBD_OTG_FS_WAKEUP_EINT_CLEAR_FLAG();
         USBD_OTG_FS_WAKEUP_EINT_ENABLE_RISING_EDGE();
         USBD_OTG_FS_WAKEUP_EINT_ENABLE_IT();

         NVIC_EnableIRQRequest(OTG_FS_WKUP_IRQn, 1, 0);
      }
      ...
}
...
}

#### 配置suspend事件操作

void USBD_SuspendCallback(USBD_HANDLE_T* usbdh)
{
USBD_Suspend(usbdh->dataPoint);

if((usbdh->usbCfg.phyType == USB_OTG_PHY_EMB) && \
      (usbdh->usbCfg.speed == USB_OTG_SPEED_HSFSLS))
{
      /* Embedded HS PHY can not stop clock */
}
else
{
      /* Stop PHY clock */
      usbdh->usbPower->PCGCTRL_B.PCLKSTOP = BIT_SET;
}

if (usbdh->usbCfg.lowPowerStatus == ENABLE)
{
      /* Set SLEEPDEEP bit and SLEEPONEXIT SCR */
      SCB->SCR |= (uint32_t)((uint32_t)(SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk | SCB_SCR_SLEEPONEXIT_Msk));
}
}

#### 配置OTG FS 唤醒服务函数

void OTG_FS_WKUP_IRQHandler(void)
{
if ((&usbDeviceHandler)->usbCfg.lowPowerStatus == ENABLE)
{
      /* Reset SLEEPDEEP bit and SLEEPONEXIT SCR */
      SCB->SCR &= (uint32_t)~((uint32_t)(SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk | SCB_SCR_SLEEPONEXIT_Msk));
      SystemInit();
}

/* Start PHY clock */
(&usbDeviceHandler)->usbPower->PCGCTRL_B.PCLKSTOP = BIT_RESET;

USBD_OTG_FS_WAKEUP_EINT_CLEAR_FLAG();
}

### 测试结果

下载修改后的固件到APM32F411 TINY板后，将其USB口接入电脑。