OTG 主机对于 NAK 的延迟处理

发表于 2021-11-12 17:12

问题：
该问题由某客户提出，发生在 STM32F405RGT6 器件上。据其工程师讲述： STM32F405RGT6 作为主机向从机做
Bulk_Receivdata()传输，每次收到 NAK 时，主机会每隔 5us 左右重新发起 TokenIn，从机在这段时间内没有准备好数据，
所以依然发送 NAK。客户想在 200us 左右发起 IN 令牌，这样给从设备以准数据的时间（实际数据的准备时间预计为 300us
左右）。

发表于 2021-11-12 17:13

调研：
首先看看在 STM32Cube 库中是如何处理 NAK 的，如图（一）所示：

从图（一）中得知，在 USB 中断处理函数（ HAL_HCD_IRQHandler）中，在判断为 Host channel 中断时，调用了
HCD_HC_IN_IRQHandler（）函数来处理 IN 指令。而在 HCD_HC_IN_IRQHandler（）函数中判断如果是 NAK 引起的中断，
且该端点为控制传输或者是块传输的话，就重新使能这个通道。一旦重新使能该通道，主机硬件又自动发送 IN 令牌来企图
从设备获取数据，直到设备准备好数据后，不再回复 NAK 握手，而是回复主机要获取的数据，然后主机硬件回复 ACK 来结
束本次 transfer。

发表于 2021-11-12 17:15

结论：
通过以上的分析可以得知，该问题是由于库函数中对于 NAK 是自动重新发送 IN 令牌的，这样做的目的是确保数据的及时响
应。根据客户的需求，我们可以使用定时器延时的方法，延长重新使能通道的时间。

发表于 2021-11-12 17:18

处理：
使用定时器来延迟重新使能该通道的时间，进而延迟重新发送 IN 令牌的时间。基于 U 盘读写的例程。
一．在主函数中增加初始化 TIM3 的代码：

复制

//Tomas Li add TimHandle.Instance = TIM3;

TimHandle.Init.Prescaler = 5;

TimHandle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;

TimHandle.Init.Period = 3000;

TimHandle.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

HAL_TIM_Base_Init(&TimHandle);

sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;

HAL_TIM_ConfigClockSource(&TimHandle, &sClockSourceConfig);

sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;

sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;

HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&TimHandle, &sMasterConfig);

//Tomas Li add

发表于 2021-11-12 17:19

二．在 HAL_TIM_Base_MspInit（）函数中增加中断初始化

复制

//Tomas Li add

if(htim->Instance==TIM3)

{

/* Peripheral clock enable */

TIM3_CLK_ENABLE();

/* Peripheral interrupt init*/

/* Sets the priority grouping field */

HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_0);

HAL_NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn, 5, 1);

HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn);

}

//Tomas Li add

发表于 2021-11-12 17:20

三．在 main.h 文件中增加 TIM3 的宏定义代码：

复制

//Tomas Li add

/* Definition for TIMx clock resources */

#define TIMx TIM3

#define TIMx_CLK_ENABLE TIM3_CLK_ENABLE

/* Definition for TIMx's NVIC */

#define TIMx_IRQn TIM3_IRQn

#define TIMx_IRQHandler TIM3_IRQHandler

//Tomas Li add

发表于 2021-11-12 17:21

四．在 HCD_HC_IN_IRQHandler（）函数中增加判断块传输（ Bulk）的语句并开启定时器

复制

else if (hhcd->hc[chnum].ep_type == EP_TYPE_CTRL)

{

/* re-activate the channel */

USBx_HC(chnum)->HCCHAR &= ~USB_OTG_HCCHAR_CHDIS;

USBx_HC(chnum)->HCCHAR |= USB_OTG_HCCHAR_CHENA;

}//tomas li add

else if((hhcd->hc[chnum].ep_type == EP_TYPE_BULK)){

chnum_dup=chnum; //Mark this value for TIM3 interrupt to used.

HAL_TIM_Base_Start_IT(&TimHandle);

//tomas li add

}

发表于 2021-11-12 17:22

五．在 TIM3 的回调函数 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback（）中重新使能通道并关闭定时器

复制

/* Add by Tomas */

USB_OTG_GlobalTypeDef *USBx = USB_OTG_FS;

/* re-activate the channel */

USBx_HC(chnum_dup)->HCCHAR |= USB_OTG_HCCHAR_CHENA; //enable channal

USBx_HC(chnum_dup)->HCCHAR &= ~USB_OTG_HCCHAR_CHDIS; //disable channal

HAL_TIM_Base_Stop_IT(htim);

/* Add by Tomas */

发表于 2021-11-12 17:23

结果：
实际在 U 盘的读写测试，可以正常的读写。使用 USB 分析仪，查看 IN 令牌的发送时间在不定期的变化（结果如图二所示），
这是因为在重启通道之后，立即就会有一次 IN 的传输（这个时间是硬件决定的）。而下一次的 IN 令牌，会在我们设置的时
间后再发出.

发表于 2021-11-12 20:00

学习了，谢谢楼主分享经验。

发表于 2021-11-13 15:07

只知道手机能OTG

发表于 2021-12-6 20:05

NAK是无应答吗

发表于 2021-12-6 20:07

usb分析仪一般大概多少钱啊

发表于 2021-12-6 20:11

真的有些看不太懂

发表于 2021-12-6 20:13

一般最多可以延迟多久呢

发表于 2021-12-6 20:14

可以灵活设置吗

发表于 2021-12-6 20:14

在其他型号上可以这么处理吗

[STM32F4] OTG 主机对于 NAK 的延迟处理

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