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[APM32E1] 【APM32E103xE测评】+USB手柄设备

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 楼主| WoodData 发表于 2022-5-8 23:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
手柄
本帖最后由 WoodData 于 2022-5-9 08:46 编辑

    有幸中了一块极海的APM32E103开发板，初次接触极海的MCU。板子上主要是最小系统，IO全部引出，很简洁的板子。看到板子上有USB接口，就想试试USB外设做个设备。下载了开发板的资料和开发包，发现关于USB的例子只有一个USB鼠标。好好研究了一下这个例子。就准备试试改一下做成USB手柄设备。下面就是记录下做的手柄设备过程。   
首先照着usb鼠标的例子修改一下，改改USB设备相关的描述符。
配置描述符，鼠标只用了一个输入端点，而手柄一般需要输入和输出各一个端点。描述符修改如下
复制
  1. /**
    

  2.  * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   Configuration descriptor
    

  3.  */
    

  4. const uint8_t g_hidMouseConfigDescriptor[HID_MOUSE_CONFIG_DESCRIPTOR_SIZE] = 
    

  5. {
    

  6.     /** bLength */
    

  7.     0x09, 
    

  8.     /** bDescriptorType */
    

  9.     USB_DESC_CONFIGURATION,
    

  10.     /** wTotalLength */
    

  11.     HID_MOUSE_CONFIG_DESCRIPTOR_SIZE & 0XFF, HID_MOUSE_CONFIG_DESCRIPTOR_SIZE >> 8,
    

  12.     
    

  13.     /** bNumInterfaces */
    

  14.     0X01,
    

  15.     /** bConfigurationValue */
    

  16.     0X01,
    

  17.     /** iConfiguration */
    

  18.     0X00,
    

  19.     /** bmAttributes */
    

  20.     0XE0,
    

  21.     /** MaxPower */
    

  22.     0X32,
    


  23. 

  24.     /** bLength */
    

  25.     0X09,
    

  26.     /** bDescriptorType */
    

  27.     USB_DESC_INTERFACE,
    

  28.     /** bInterfaceNumber */
    

  29.     0X00, 
    

  30.     /** bAlternateSetting */
    

  31.     0X00, 
    

  32.     /** bNumEndpoints */
    

  33.     0X02, 
    

  34.     /** bInterfaceClass */
    

  35.     0X03, 
    

  36.     /** bInterfaceSubClass */
    

  37.     0X00, 
    

  38.     /** nInterfaceProtocol */
    

  39.     0X00,
    

  40.     /** iInterface */
    

  41.     0X00,
    


  42. 

  43.     /** bLength */
    

  44.     0X09,
    

  45.     /** bDescriptorType = HID */
    

  46.     0x21,
    

  47.     /** bcdHID */
    

  48.     0X00, 0X01,
    

  49.     /** bCountryCode */
    

  50.     0X00, 
    

  51.     /** bNumDescriptors */
    

  52.     0X01,
    

  53.     /** bDescriptorType */
    

  54.     0X22,
    

  55.     /** wItemLength */
    

  56.     HID_MOUSE_REPORT_DESCRIPTOR_SIZE & 0XFF, HID_MOUSE_REPORT_DESCRIPTOR_SIZE >> 8,
    


  57. 

  58.     //IN endpoint
    

  59.     /** bLength */
    

  60.     0X07,
    

  61.     /** bDescriptorType */
    

  62.     USB_DESC_ENDPOINT,
    

  63.     /** bEndpointAddress */
    

  64.     0X81,
    

  65.     /** bmAttributes */
    

  66.     0X03,
    

  67.     /** wMaxPacketSize */
    

  68.     0X40, 0X00,
    

  69.     /** bInterval */
    

  70.     0X10,
    

  71.     
    

  72.     //OUT endpoint
    

  73.     /** bLength */
    

  74.     0X07,
    

  75.     /** bDescriptorType */
    

  76.     USB_DESC_ENDPOINT,
    

  77.     /** bEndpointAddress */
    

  78.     0X01,
    

  79.     /** bmAttributes */
    

  80.     0X03,
    

  81.     /** wMaxPacketSize */
    

  82.     0X40, 0X00,
    

  83.     /** bInterval */
    

  84.     0X10
    

  85. };
然后就是手柄的报告描述符
复制
  1. /**
    

  2.  * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   HID report descriptor
    

  3.  */
    

  4. const uint8_t g_hidMouseReportDescriptor[HID_MOUSE_REPORT_DESCRIPTOR_SIZE] =
    

  5. {
    

  6.     0x05, 0x01,                    // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
    

  7.     0x09, 0x05,                    // USAGE (Game Pad)
    

  8.     0xa1, 0x01,                    // COLLECTION (Application)
    

  9.     0x09, 0x01,                    //   USAGE (Pointer)
    

  10.     0xa1, 0x00,                    //   COLLECTION (Physical)
    

  11.     0x09, 0x30,                    //     USAGE (X)
    

  12.     0x09, 0x31,                    //     USAGE (Y)
    

  13.     0x09, 0x33,                    //     USAGE (RX)
    

  14.     0x09, 0x34,                    //     USAGE (RY)
    

  15.     0x15, 0x81,                    //     LOGICAL_MINIMUM (-127)
    

  16.     0x25, 0x7f,                        //     LOGICAL_MAXIMUM (127)        
    

  17.     0x75, 0x08,                    //     REPORT_SIZE (8)
    

  18.     0x95, 0x04,                    //     REPORT_COUNT (4)
    

  19.     0x81, 0x02,                    //     INPUT (Data,Var,Abs)
    

  20.     0xc0,                          //     END_COLLECTION
    

  21.         
    

  22.     0x09, 0x36,                    //   USAGE (Silder)
    

  23.     0x15, 0x00,                    //   LOGICAL_MINIMUM (0)
    

  24.     0x26, 0xff, 0x00,              //   LOGICAL_MAXIMUM (255)
    

  25.     0x75, 0x08,                    //   REPORT_SIZE (8)
    

  26.     0x95, 0x01,                    //   REPORT_COUNT (1)
    

  27.     0x81, 0x02,                    //   INPUT (Data,Var,Abs)
    

  28.         
    

  29.     0x09, 0x39,                    //   USAGE (Hat switch)
    

  30.     0x15, 0x01,                    //   LOGICAL_MINIMUM (1)
    

  31.     0x25, 0x08,                    //   LOGICAL_MAXIMUM (8)
    

  32.     0x75, 0x08,                    //   REPORT_SIZE (8)
    

  33.     0x95, 0x01,                    //   REPORT_COUNT (1)
    

  34.     0x81, 0x42,                    //   INPUT (Data,Var,Abs,Null)
    

  35.         
    

  36.     0x05, 0x09,                    //   USAGE_PAGE (Button)
    

  37.     0x19, 0x01,                    //   USAGE_MINIMUM (Button 1)
    

  38.     0x29, 0x10,                    //   USAGE_MAXIMUM (Button 16)
    

  39.     0x15, 0x00,                    //   LOGICAL_MINIMUM (0)
    

  40.     0x25, 0x01,                    //   LOGICAL_MAXIMUM (1)
    

  41.     0x75, 0x01,                    //   REPORT_SIZE (1)
    

  42.     0x95, 0x10,                    //   REPORT_COUNT (16)
    

  43.     0x81, 0x02,                    //   INPUT (Data,Var,Abs)
    

  44.     
    

  45.     0x06, 0x00, 0xff,              //   USAGE_PAGE (Vendor Defined Page 1)
    

  46.     0x09, 0x01,                    //   USAGE (Vendor Usage 1)
    

  47.     0x15, 0x00,                    //   LOGICAL_MINIMUM (0)
    

  48.     0x26, 0xff, 0x00,              //   LOGICAL_MAXIMUM (255)
    

  49.     0x75, 0x08,                    //   REPORT_SIZE (8)
    

  50.     0x95, 0x04,                    //   REPORT_COUNT (4)
    

  51.     0x91, 0x02,                    //   OUTPUT (Data,Var,Abs)        
    

  52.     
    

  53.     0xc0                           // END_COLLECTION
    

  54. };
下面是USB端点的初始化，这个初始化是在USB复位中处理的
复制
  1. void HidMouse_Reset(void)
    

  2. {
    

  3.     uint8_t i;
    


  4. 

  5.    s_usbConfigStatus = 0;  //usb not config,disable send data
    

  6.     
    

  7.     USBD_SetBufferTable(USB_BUFFER_TABLE_ADDR);
    

  8.     //endpoint 0 init
    

  9.     USBD_ResetEPKind(USBD_EP_0); 
    

  10.     
    

  11.     USBD_SetEPType(USBD_EP_0, USBD_EP_TYPE_CONTROL);
    

  12.     USBD_SetEPTxStatus(USBD_EP_0, USBD_EP_STATUS_STALL);
    

  13.     USBD_SetEPTxAddr(USBD_EP_0, USB_EP0_TX_ADDR);
    

  14.     
    

  15.     USBD_SetEPRxStatus(USBD_EP_0, USBD_EP_STATUS_VALID);    
    

  16.     USBD_SetEPRxAddr(USBD_EP_0, USB_EP0_RX_ADDR);
    

  17.     USBD_SetEPRxCnt(USBD_EP_0, USB_EP_PACKET_SIZE);
    


  18. 

  19.     //endpoint 1 init
    

  20.     USBD_SetEPType(USBD_EP_1, USBD_EP_TYPE_INTERRUPT);
    

  21.     USBD_SetEPTxAddr(USBD_EP_1, USB_EP1_TX_ADDR);
    

  22.     USBD_SetEPTxCnt(USBD_EP_1, 0x8);
    

  23.     
    

  24.     USBD_SetEPRxAddr(USBD_EP_1, USB_EP1_RX_ADDR);
    

  25.     USBD_SetEPRxCnt(USBD_EP_1, 0x4);
    

  26.     USBD_SetEPRxTxStatus(USBD_EP_1, USBD_EP_STATUS_NAK, USBD_EP_STATUS_VALID);
    

  27.     
    

  28.     //endpoint addr
    

  29.     for(i = 0; i < USB_EP_NUM; i++)
    

  30.     {
    

  31.         USBD_SetEpAddr((USBD_EP_T)i, i);
    

  32.     }
    

  33.     
    

  34.     USBD_SetDeviceAddr(0);
    

  35.     USBD_Enable();
    

  36. }
USB的输出端点处理
复制
  1. void HidMouse_EPHandler(uint8_t ep, uint8_t dir)
    

  2. {
    

  3.     if(dir == 0)    //out endpoint
    

  4.     {
    

  5.         switch(ep)
    

  6.         {
    

  7.             case    USBD_EP_0:
    

  8.                 break;
    

  9.             case    USBD_EP_1:
    

  10.                 USBD_ReadDataFromEP(USBD_EP_1,s_usb_recv_buff,4);
    

  11.                 USBD_SetEPRxStatus(USBD_EP_1, USBD_EP_STATUS_VALID);    //recv data valid
    

  12.                 //recv data process    
    

  13.                 if(s_usb_recv_buff[0]&0x01)
    

  14.                 {
    

  15.                     GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_PIN_5);
    

  16.                 }else
    

  17.                 {
    

  18.                     GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_PIN_5);
    

  19.                 }
    

  20.                 
    

  21.                 if(s_usb_recv_buff[1]&0x01)
    

  22.                 {
    

  23.                     GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_PIN_6);
    

  24.                 }else
    

  25.                 {
    

  26.                     GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_PIN_6);
    

  27.                 }
    

  28.                 
    

  29.                 break;
    

  30.             case    USBD_EP_2:
    

  31.                 break;
    

  32.             case    USBD_EP_3:
    

  33.                 break;
    

  34.             case    USBD_EP_4:
    

  35.                 break;
    

  36.             case    USBD_EP_5:
    

  37.                 break;
    

  38.             case    USBD_EP_6:
    

  39.                 break;
    

  40.             case    USBD_EP_7:
    

  41.                 break;
    

  42.         }        
    

  43.     }else
    

  44.     {
    

  45.         //in endpoint
    

  46.         switch(ep)
    

  47.         {
    

  48.             case    USBD_EP_0:
    

  49.                 break;
    

  50.             case    USBD_EP_1:
    

  51.                 s_statusEP = 1; //endpoint1 can send data
    

  52.                 break;
    

  53.             case    USBD_EP_2:
    

  54.                 break;
    

  55.             case    USBD_EP_3:
    

  56.                 break;
    

  57.             case    USBD_EP_4:
    

  58.                 break;
    

  59.             case    USBD_EP_5:
    

  60.                 break;
    

  61.             case    USBD_EP_6:
    

  62.                 break;
    

  63.             case    USBD_EP_7:
    

  64.                 break;
    

  65.         }        
    

  66.     }
    


  67. 

  68. }
USB的输入报告处理
复制
  1. void HidMouse_Write(uint8_t key)
    

  2. {
    

  3.     static  int8_t x = 0;
    

  4.     static  int8_t y = 0;
    

  5.     uint8_t buffer[8] = {0, 0, 0, 0};
    

  6.   
    

  7.     switch (key)
    

  8.     {
    

  9.         case HID_MOUSE_KEY_LEFT:
    

  10.             x -= 10;
    

  11.             buffer[5] = 3;
    

  12.             buffer[6] = 0x01;
    

  13.         break;
    

  14.         
    

  15.         case HID_MOUSE_KEY_RIGHT:
    

  16.             x += 10;
    

  17.             buffer[5] = 7;
    

  18.             buffer[6]  = 0x02;
    

  19.         break;
    

  20.         
    

  21.         case HID_MOUSE_KEY_UP:
    

  22.             y -= 10;
    

  23.         break;
    

  24.         
    

  25.         case HID_MOUSE_KEY_DOWN:
    

  26.             y += 10;
    

  27.         break;
    

  28.         
    

  29.         default:
    

  30.             return;
    

  31.     }
    


  32. 

  33.     buffer[0] = x;
    

  34.     buffer[1] = y;
    


  35. 

  36.     s_statusEP = 0; //send over flag
    

  37.     
    

  38.     USBD_WriteDataToEP(USBD_EP_1, buffer, sizeof(buffer));  //write data to buffer
    

  39.     USBD_SetEPTxStatus(USBD_EP_1, USBD_EP_STATUS_VALID);    //send data valid
    

  40. }
主要修改以上内容，中间经过多次调试，最终成功枚举到USB手柄设备，并且输入输出数据正常。
1.jpg

下面是识别的USB手柄。用了 板上的2个按键模拟数据。
2.png


下面输出数据，调试可以看到接收数据。
3.png
4.png

在调试的过程中也发现了一些问题。
首先USB那个1.5k电阻上拉是跳线帽控制的，这个很不方便，每次还要手动拔插一下。
再就是用户手册文档USB那块发现一些明显错误，明显是从其他那抄来的，都不检查一下。开始看得奇奇怪怪的。
6.png
5.png
7.png


程序下面：
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gxliu08 发表于 2022-5-28 21:20 | 显示全部楼层
感谢分享，学习学习
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地球十强666 发表于 2022-6-12 22:51 | 显示全部楼层
手动点赞，，另。。。国产芯片要走的路还很长啊。。
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isseed 发表于 2022-9-7 16:20 | 显示全部楼层
手柄应该怎么和单片机建立联系？？
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maudlu 发表于 2022-9-7 18:13 | 显示全部楼层
低成本USB单片机吗  
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chenjun89 发表于 2022-9-7 18:17 来自手机 | 显示全部楼层
可以自己做个游戏手柄吗？
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biechedan 发表于 2022-9-7 19:45 | 显示全部楼层
单片机处理USB接口手柄程序可用于USB通信实现
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Bowclad 发表于 2022-9-7 20:29 | 显示全部楼层
手柄怎么连接单片机？
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sdlls 发表于 2022-9-7 20:51 | 显示全部楼层
USB手柄无需驱动程序？
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232321122 发表于 2022-9-8 10:42 | 显示全部楼层
属于USB HID设备
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typeof 发表于 2022-9-8 11:40 | 显示全部楼层
如何使用游戏手柄控制单片机控制电机
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MessageRing 发表于 2022-10-4 20:31 | 显示全部楼层
这不就能diy了
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jianjunbin 发表于 2023-4-12 17:53 | 显示全部楼层
mark一下，学习学习！
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emanages 发表于 2023-12-6 14:58 | 显示全部楼层
感谢分享，学习学习
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gx19890101 发表于 2024-4-10 13:49 | 显示全部楼层
看看 啊啊啊
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OKAKAKO 发表于 2024-4-15 20:09 | 显示全部楼层
学习一下枚举的使用
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szt1993 发表于 2024-4-16 19:44 | 显示全部楼层
枚举确实很有用
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zhuozhixin 发表于 2025-8-26 01:41 | 显示全部楼层
感谢分享，学习学习
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