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[APM32F1] APM32USB双CDC配置_2

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 楼主| 宫影空明人不往 发表于 2023-11-30 14:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
USB, compositeCDC
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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  1. void USB_DeviceInit(void)
    

  2. {
    

  3.     /* USB CDC register interface handler */
    

  4.     USBD_CDC_RegisterItf(&gUsbDeviceFS, &USBD_CDC_INTERFACE_FS);
    

  5.     /* USB device and class init */
    

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

  7. }
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。
复制
  1. /* USB FS CDC interface handler */
    

  2. USBD_CDC_INTERFACE_T USBD_CDC_INTERFACE_FS =
    

  3. {
    

  4.     "CDC Interface FS",
    

  5.     USBD_FS_CDC_ItfInit,
    

  6.     USBD_FS_CDC_ItfDeInit,
    

  7.     USBD_FS_CDC_ItfCtrl,
    

  8.     USBD_FS_CDC_ItfSend,
    

  9.     USBD_FS_CDC_ItfSendEnd,
    

  10.     USBD_FS_CDC_ItfReceive,
    

  11. };

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。
复制
  1. USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfInit(void)
    

  2. {
    

  3.     USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;
    

  4.     USBD_CDC_ConfigRxBuffer(&gUsbDeviceFS, cdcRxBuffer);
    

  5.     USBD_CDC_ConfigTxBuffer(&gUsbDeviceFS, cdcTxBuffer, 0);
    

  6.     return usbStatus;
    

  7. }
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。

复制
  1. <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。

复制
  1. USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfCtrl(uint8_t command, uint8_t *buffer, uint16_t length)
    

  2. {
    

  3.     USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;
    

  4.     return usbStatus;
    

  5. }

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。
复制
  1. USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfSend(uint8_t *buffer, uint16_t length)
    

  2. {
    

  3.     USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;
    

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

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

  6.     {
    

  7.         return USBD_BUSY;
    

  8.     }
    

  9.     USBD_CDC_ConfigTxBuffer(&gUsbDeviceFS, buffer, length);
    

  10.     usbStatus = USBD_CDC_TxPacket(&gUsbDeviceFS);
    

  11.     return usbStatus;
    

  12. }
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。
复制
  1. USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfSend(uint8_t *buffer, uint16_t length, uint8_t cdcnum)
    

  2. {
    

  3.     USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;
    

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

  5.         if(cdcnum == CDC1)
    

  6.         {
    

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

  8.                 {
    

  9.                         return USBD_BUSY;
    

  10.                 }
    

  11.         }else{
    

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

  13.                 {
    

  14.                         return USBD_BUSY;
    

  15.                 }
    

  16.         }
    

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

  18.     usbStatus = USBD_CDC_TxPacket(&gUsbDeviceFS, cdcnum);
    

  19.     return usbStatus;
    

  20. }
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。
复制
  1.   if((epNum&0x0F) == 0x1)
    

  2.                 {
    

  3.                         usbDevCDC->cdcTx.state = USBD_CDC_XFER_IDLE;
    

  4.         }
    

  5.                 else
    

  6.                 {
    

  7.                         usbDevCDC->cdc2Tx.state = USBD_CDC_XFER_IDLE;
    

  8.                 }
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。
复制
  1. USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfSendEnd(uint8_t epNum, uint8_t *buffer, uint32_t *length)
    

  2. {
    

  3.     USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;
    

  4.     return usbStatus;
    

  5. }


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。
复制
  1. USBD_STA_T USBD_FS_CDC_ItfReceive(uint8_t *buffer, uint32_t *length)
    

  2. {
    

  3.     USBD_STA_T usbStatus = USBD_OK;
    

  4.     uint16_t index;
    

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

  6.     USBD_CDC_RxPacket(&gUsbDeviceFS);
    

  7.     gUsbVCP.state = USBD_CDC_VCP_REV_UPDATE;
    

  8.     gUsbVCP.rxUpdateLen = *length;
    

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

  10.     {
    

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

  12.     }
    

  13.     gUsbVCP.rxTotalLen += gUsbVCP.rxUpdateLen;
    

  14.     return usbStatus;
    

  15. }
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。
复制
  1. static USBD_STA_T USBD_CDC_DataOutHandler(USBD_INFO_T* usbInfo, uint8_t epNum)
    

  2. {
    

  3.     USBD_STA_T  usbStatus = USBD_OK;
    

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

  5.     if (usbDevCDC == NULL)
    

  6.     {
    

  7.         return USBD_FAIL;
    

  8.     }
    

  9.         if(epNum == 0x1)
    

  10.         {
    

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

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

  13.                                                                                       &usbDevCDC->cdcRx.length, CDC1);
    

  14.         }
    

  15.         else
    

  16.         {
    

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

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

  19.                                                                                       &usbDevCDC->cdcRx.length, CDC2);
    

  20.         }
    

  21.     return usbStatus;
    

  22. }
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：
复制
  1.  i++;
    

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

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

  4.                 i++;
    

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

  6.                 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。
1.png

然后打开COM8的时候发现无法连接到系统上。 2.png

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。
3.png

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

  2.                                 {
    

  3.                                     /* Add multi class support */
    

  4.                                     classIndex = 0;
    

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

  6.                                     {
    

  7.                                         usbInfo->classID = classIndex;
    

  8.                                         
    

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

  10.                                         {
    

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

  12.                                         }
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。
4.png

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。
复制
  1. #define USBD_EP0_OUT_ADDR                       0x00
    

  2. #define USBD_EP0_OUT_SIZE                       0x18
    

  3. #define USBD_EP0_IN_ADDR                        0x80
    

  4. #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。
5.png




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21小跑堂 打赏了 60.00 元 2023-12-08
理由：恭喜通过原创审核！期待您更多的原创作品~

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21小跑堂
层层剖析，添加修改接口函数，在APM单片机实现USB双CDC配置。  发表于 2023-12-8 18:59

相关帖子
21小跑堂 发表于 2023-12-6 11:05 | 显示全部楼层
hi 大佬 申请原创记得@21小跑堂 哦~  这样跑堂可以更快到收到您的申请信息从而进入审核
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21小跑堂
有看到您说承接上一篇，可以编辑下上一篇@21小跑堂 审核原创哦~  发表于 2023-12-6 11:06
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