APM32USB双CDC配置_2

只看该作者 · 2023-11-30 14:08

本帖最后由宫影空明人不往于 2023-11-30 14:08 编辑

#申请原创#前言

承接上一篇帖子，正好将双CDC的设备描述符以及其端点和PMA分配好并且初始化，成功的能够被主机识别成两个CDC设备，但是对于第二个CDC的接口函数还没做处理，因此串口不能正常发送接收数据。
因此，此次将对第二个CDC的接口函数进行添加，使其能够正常发送接收数据。

思路
修改的步骤则是先从外层的接口函数（即用户接口函数）开始修改，再对USB内层使用到这些外部接口函数的地方进行修改。

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void USB_DeviceInit(void)

{

    /* USB CDC register interface handler */

    USBD_CDC_RegisterItf(&gUsbDeviceFS, &USBD_CDC_INTERFACE_FS);

    /* USB device and class init */

    USBD_Init(&gUsbDeviceFS, USBD_SPEED_FS, &USBD_DESC_FS, &USBD_CDC_CLASS, USB_DevUserHandler);

}

由上代码可以知道，接口函数的句柄是在设备初始化一开始传给了usb结构体。因为这次弄个的是相同class的复合设备，因此不增加相应的接口，而是修改之前的接口函数，使其能够区分两个CDC并做处理。
CDC接口函数如下：分别是初始化函数，非初始化函数，控制函数，发送函数以及接收函数。

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/* USB FS CDC interface handler */

USBD_CDC_INTERFACE_T USBD_CDC_INTERFACE_FS =

{

    "CDC Interface FS",

    USBD_FS_CDC_ItfInit,

    USBD_FS_CDC_ItfDeInit,

    USBD_FS_CDC_ItfCtrl,

    USBD_FS_CDC_ItfSend,

    USBD_FS_CDC_ItfSendEnd,

    USBD_FS_CDC_ItfReceive,

};

1.USBD_FS_CDC_ItfInit
初始化函数，就是对CDC的buffer进行初始化，具体函数如下。因此，我们也需要对CDC2的发送接收buf分配相应的数组地址。

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USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfInit(void)

{

    USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;

    USBD_CDC_ConfigRxBuffer(&gUsbDeviceFS, cdcRxBuffer);

    USBD_CDC_ConfigTxBuffer(&gUsbDeviceFS, cdcTxBuffer, 0);

    return usbStatus;

}

具体就是在内部函数（即USBD_CDC_ConfigRxBuffer以及USBD_CDC_ConfigTxBuffer）做修改。

2.USBD_FS_CDC_ItfDeInit
去初始化函数没有对CDC做处理，因此这里也不对其做处理。

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<blockquote>USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfDeInit(void)

3.USBD_FS_CDC_ItfCtrl
控制函数也是同理，不对其做处理。

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USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfCtrl(uint8_t command, uint8_t *buffer, uint16_t length)

{

    USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;

    return usbStatus;

}

4.USBD_FS_CDC_ItfSend
发送函数具体如下。实现逻辑就是先判断CDC发送口的state是否为空闲，然后将发送的数据的地址传给CDC的发送buf。最后使用USB的发送函数，将CDC发送buf的数据转移到USB的缓冲区中，再执行发送，将缓冲区的数据发送出去。

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USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfSend(uint8_t *buffer, uint16_t length)

{

    USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;

    USBD_CDC_INFO_T *usbDevCDC = (USBD_CDC_INFO_T*)gUsbDeviceFS.devClass[gUsbDeviceFS.classID]->classData;

    if(usbDevCDC->cdcTx.state != USBD_CDC_XFER_IDLE)

    {

        return USBD_BUSY;

    }

    USBD_CDC_ConfigTxBuffer(&gUsbDeviceFS, buffer, length);

    usbStatus = USBD_CDC_TxPacket(&gUsbDeviceFS);

    return usbStatus;

}

因此，需要为CDC2添加相应的处理函数，具体如下。主要是对分配buf地址给CDC函数以及发送函数增加一个cdcnum参数，这个参数用来区分是CDC1发送还是CDC2发送。

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USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfSend(uint8_t *buffer, uint16_t length, uint8_t cdcnum)

{

    USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;

    USBD_CDC_INFO_T *usbDevCDC = (USBD_CDC_INFO_T*)gUsbDeviceFS.devClass[gUsbDeviceFS.classID]->classData;

        if(cdcnum == CDC1)

        {

                if(usbDevCDC->cdcTx.state != USBD_CDC_XFER_IDLE)

                {

                        return USBD_BUSY;

                }

        }else{

                if(usbDevCDC->cdc2Tx.state != USBD_CDC_XFER_IDLE)

                {

                        return USBD_BUSY;

                }

        }

    USBD_CDC_ConfigTxBuffer(&gUsbDeviceFS, buffer, length, cdcnum);

    usbStatus = USBD_CDC_TxPacket(&gUsbDeviceFS, cdcnum);

    return usbStatus;

}

具体内部函数的修改这里不过太多阐述，如果想知道具体修改函数可以查看附件。不过，对于USB设备的发送有一个需要注意的点，就是发送的时候会对CDC的发送状态做判断，在执行发送的时候会把其状态改为USBD_CDC_XFER_BUSY，因此我们需要找到改为空闲的地方，将其新增对CDC2的处理。
通过KEIL的全局搜索工具，我们发送代码在USBD_CDC_DataInHandler函数里面对其设置成空闲状态。部分函数修改如下。

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  if((epNum&0x0F) == 0x1)

                {

                        usbDevCDC->cdcTx.state = USBD_CDC_XFER_IDLE;

        }

                else

                {

                        usbDevCDC->cdc2Tx.state = USBD_CDC_XFER_IDLE;

                }

主要对端点信息判断是否为CDC1还是CDC2。

5.USBD_FS_CDC_ItfCtrl
发送结束函数也是不对其做处理，具体函数如下。

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USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfSendEnd(uint8_t epNum, uint8_t *buffer, uint32_t *length)

{

    USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;

    return usbStatus;

}

6.USBD_FS_CDC_ItfCtrl
接收函数具体如下。处理逻辑就是usb接收到相应数据并存放到缓冲区时，会触发中断并调用该接收函数，将缓冲区的数据转移到用户CDC的接收BUF中。

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USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfReceive(uint8_t *buffer, uint32_t *length)

{

    USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;

    uint16_t index;

    USBD_CDC_ConfigRxBuffer(&gUsbDeviceFS, &buffer[0]);

    USBD_CDC_RxPacket(&gUsbDeviceFS);

    gUsbVCP.state = USBD_CDC_VCP_REV_UPDATE;

    gUsbVCP.rxUpdateLen = *length;

    for(index = 0; index < gUsbVCP.rxUpdateLen; index++)

    {

        cdcRxBufferTotal[gUsbVCP.rxTotalLen + index] = buffer[index];

    }

    gUsbVCP.rxTotalLen += gUsbVCP.rxUpdateLen;

    return usbStatus;

}

同理，需要对USBD_CDC_ConfigRxBuffer以及USBD_CDC_RxPacket加入cdcnum的变量，使其能够对CDC做判断处理。同时，需要知道是哪一个CDC接收数据，需要从源头进行修改。对其接口全局搜索找到其调用函数，并对其做修改。具体如下。

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static USBD_STA_T USBD_CDC_DataOutHandler(USBD_INFO_T* usbInfo, uint8_t epNum)

{

    USBD_STA_T  usbStatus = USBD_OK;

    USBD_CDC_INFO_T* usbDevCDC = (USBD_CDC_INFO_T*)usbInfo->devClass[usbInfo->classID]->classData;

    if (usbDevCDC == NULL)

    {

        return USBD_FAIL;

    }

        if(epNum == 0x1)

        {

    usbDevCDC->cdcRx.length = USBD_EP_ReadRxDataLenCallback(usbInfo, epNum);

    ((USBD_CDC_INTERFACE_T *)usbInfo->devClassUserData[usbInfo->classID])->ItfReceive(usbDevCDC->cdcRx.buffer, \

                                                                                      &usbDevCDC->cdcRx.length, CDC1);

        }

        else

        {

    usbDevCDC->cdcRx.length = USBD_EP_ReadRxDataLenCallback(usbInfo, epNum);

    ((USBD_CDC_INTERFACE_T *)usbInfo->devClassUserData[usbInfo->classID])->ItfReceive(usbDevCDC->cdcRx.buffer, \

                                                                                      &usbDevCDC->cdcRx.length, CDC2);

        }

    return usbStatus;

}

那么，对于CDC2的接口处理添加就完毕了。最后就是对一些修改了函数参数的定义进行修改。

7.main
当然，还需要对main函数进行修改，不然怎么知道CDC2有没有正常传输数据。这里因为对于CDC2的接收数组没有再做进一步的处理，因此只看CDC2的发送。修改如下：

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 i++;

                sprintf(str,"Hello %d\r\n",i);

                USBD_FS_CDC_ItfSend((uint8_t *)str, strlen(str),CDC1);

                i++;

                sprintf(str,"Hello %d\r\n",i);

                USBD_FS_CDC_ItfSend((uint8_t *)str, strlen(str),CDC2);

测试
打开串口工具，可以发现有两个串行设备，COM8以及COM12。

然后打开COM8的时候发现无法连接到系统上。

通过usb分析仪发现打开COM8串口的时候，主机获取CDC请求的时候设备端没有进行反应。

因此，怀疑是代码哪一处地方漏掉做处理导致CDC2没办法正常打开串口。
最后发现在USBD_SetupStage函数中，会对接口信息进行判断，在进去类的setup处理函数中。具体如下：

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 if (usbInfo->reqSetup.DATA_FIELD.wIndex[0] <= USBD_SUP_INTERFACE_MAX_NUM)

                                {

                                    /* Add multi class support */

                                    classIndex = 0;

                                    if ((classIndex != 0xFF) && (classIndex < USBD_SUP_CLASS_MAX_NUM))

                                    {

                                        usbInfo->classID = classIndex;

                                        

                                        if (usbInfo->devClass[classIndex]->ClassSetup != NULL)

                                        {

                                            usbStatus = usbInfo->devClass[classIndex]->ClassSetup(usbInfo, &usbInfo->reqSetup);

                                        }

因为主机对于CDC2的CDC请求会带接口信息，为2,。因此，需要将USBD_SUP_INTERFACE_MAX_NUM该宏定义改为2。
这样子，COM8(CDC2)就能够成功进行打印输出了。

但是发现其打印的数据是个乱码，正常来说应该递增的数据。通过DEBUG调试知道数据是能够正常的传到CDC2的一个发送数组并且正确的迁移到合适的缓冲区空间里面，但是最后打印出来的数据不是缓冲区所存储的数据。
通过查阅资料发现缓冲区它是有一个表头的东西存在，给到USB查找相应端点缓冲区地址进行发送。这个表的大小就根据端点0的地址来计算的。

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#define USBD_EP0_OUT_ADDR                       0x00

#define USBD_EP0_OUT_SIZE                       0x18

#define USBD_EP0_IN_ADDR                        0x80

#define USBD_EP0_IN_SIZE                        0x58

通过查看端点0的地址，我们可以知道表的大小只有0x18，只能容纳3个端点。而CDC2使用的发送端点为端点3，刚好超出了表所包含的端点。因此，这里将其改为0x20和0x60。

结果
最终，两路CDC都能正常进行发送数据。