USB协议学习笔记 - CUSTOM HID控制LED

简介

  • 前面了解了 STM32 CUSTOM HID 设备,但是有几个细节没有处理好,如接收到主机的报告后,如何接收到指定的数组,并实现通信功能,如控制LED亮灭?
  • 还有就是CUSTOM HID设备的【报告描述符】,是否可以多【描述】几个,我控制几个LED灯,可能几个字节就可以了,不需要上来就发送【64字节】

USB HID接收

  • 使用STM32CubeMX 生成的 USB custom hid 功能,我仔细看了下,能接收 USB主机(电脑端)报告的函数接口为usbd_custom_hid_if.c 中的函数CUSTOM_HID_OutEvent_FS
  • 当然默认工程,CUSTOM_HID_OutEvent_FS貌似没有做什么操作,造成不清楚如何处理接收的报告(数据)
  • 这里需要手动更改这个函数,接收主机的报告数据,并进行LED控制

修改方法

  • 添加led.c 与 led.h两个 led BSP文件,用于实现三个LED的引脚初始化、提供三个LED亮灭控制函数
  • led.c
#include "led.h"

/* all LEDS gpio init */
void leds_gpio_init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    LEDR_GPIO_RCC_ENABLE();
    LEDG_GPIO_RCC_ENABLE();
    LEDB_GPIO_RCC_ENABLE();

    HAL_GPIO_WritePin(LEDR_GPIO_PORT, LEDR_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(LEDG_GPIO_PORT, LEDG_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(LEDB_GPIO_PORT, LEDB_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);

    GPIO_InitStruct.Pin = LEDR_GPIO_PINS;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(LEDR_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.Pin = LEDG_GPIO_PINS;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(LEDG_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.Pin = LEDB_GPIO_PINS;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(LEDB_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
}

/* LEDR power control */
void LEDR_power_ctrl(unsigned int bon)
{
    if (bon == 0x01) /* LEDR ON */
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDR_GPIO_PORT, LEDR_GPIO_PINS, GPIO_PIN_RESET);
    }
    else
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDR_GPIO_PORT, LEDR_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);
    }
}

/* LEDG power control */
void LEDG_power_ctrl(unsigned int bon)
{
    if (bon == 0x01) /* LEDG ON */
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDG_GPIO_PORT, LEDG_GPIO_PINS, GPIO_PIN_RESET);
    }
    else
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDG_GPIO_PORT, LEDG_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);
    }
}

/* LEDB power control */
void LEDB_power_ctrl(unsigned int bon)
{
    if (bon == 0x01)
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDB_GPIO_PORT, LEDB_GPIO_PINS, GPIO_PIN_RESET);
    }
    else
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDB_GPIO_PORT, LEDB_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);
    }
}
  • led.h
#ifndef __LED_H__
#define __LED_H__

#include "stm32l4xx_hal.h"

#define LEDR_GPIO_RCC_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE()
#define LEDR_GPIO_PORT          GPIOE
#define LEDR_GPIO_PINS          GPIO_PIN_7

#define LEDG_GPIO_RCC_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE()
#define LEDG_GPIO_PORT          GPIOE
#define LEDG_GPIO_PINS          GPIO_PIN_8

#define LEDB_GPIO_RCC_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE()
#define LEDB_GPIO_PORT          GPIOE
#define LEDB_GPIO_PINS          GPIO_PIN_9

void leds_gpio_init(void);
void LEDG_power_ctrl(unsigned int bon);
void LEDR_power_ctrl(unsigned int bon);
void LEDB_power_ctrl(unsigned int bon);

#endif
  • 修改:usbd_custom_hid_if.c中的:CUSTOM_HID_OutEvent_FS
/**
  * @brief  Manage the CUSTOM HID class events
  * @param  event_idx: Event index
  * @param  state: Event state
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
static int8_t CUSTOM_HID_OutEvent_FS(uint8_t event_idx, uint8_t state)
{
    UNUSED(event_idx);
    UNUSED(state);

    USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef *hhid = (USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef *)hUsbDeviceFS.pClassData;

    uint32_t usb_recv_len = USBD_GetRxCount(&hUsbDeviceFS,CUSTOM_HID_EPIN_ADDR);

    if (hhid->Report_buf[0] == 0x61)
    {
        LEDR_power_ctrl(1);
    }
    else
    {
        LEDR_power_ctrl(0);
    }

    if (hhid->Report_buf[1] == 0x61)
    {
        LEDG_power_ctrl(1);
    }
    else
    {
        LEDG_power_ctrl(0);
    }

    if (hhid->Report_buf[2] == 0x61)
    {
        LEDB_power_ctrl(1);
    }
    else
    {
        LEDB_power_ctrl(0);
    }

    for (uint32_t i = 0; i < usb_recv_len; i++)
    {
        usb_recv_buf[i] = hhid->Report_buf[i];
    }

    /* Start next USB packet transfer once data processing is completed */
    USBD_CUSTOM_HID_ReceivePacket(&hUsbDeviceFS);

    return (USBD_OK);
}
  • usbd_customhid.h,找到 USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef 这个结构体,接收的报告,会存在这个结构体的Report_buf
  • 也就是USB HID 接收数据后,执行USB 的中断函数:OTG_FS_IRQHandler,STM32的USB HAL库与USB协议栈,会处理并接收数据,最后会调用CUSTOM_HID_OutEvent_FS这个函数,用户可以在CUSTOM_HID_OutEvent_FS这个函数取出报告:Report_buf
typedef struct
{
  uint8_t  Report_buf[USBD_CUSTOMHID_OUTREPORT_BUF_SIZE];
  uint32_t Protocol;
  uint32_t IdleState;
  uint32_t AltSetting;
  uint32_t IsReportAvailable;
  CUSTOM_HID_StateTypeDef state;
} USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef;

测试验证

  • 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  • 通过软件调试,发现USB主机发过来的报告数据,正确的接收到了。
  • 开发板的三个LED,可以正确的控制亮灭了

小结

  • 使用32个字节控制三个LED?不是,这里只是用于验证USB HID通信
  • 如何把采样的数据,如ADC、按键等数据上报给【主机】?接下来继续

版权声明:本文为CSDN博主「张世争」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/tcjy1000/article/details/122797585

简介

  • 前面了解了 STM32 CUSTOM HID 设备,但是有几个细节没有处理好,如接收到主机的报告后,如何接收到指定的数组,并实现通信功能,如控制LED亮灭?
  • 还有就是CUSTOM HID设备的【报告描述符】,是否可以多【描述】几个,我控制几个LED灯,可能几个字节就可以了,不需要上来就发送【64字节】

USB HID接收

  • 使用STM32CubeMX 生成的 USB custom hid 功能,我仔细看了下,能接收 USB主机(电脑端)报告的函数接口为usbd_custom_hid_if.c 中的函数CUSTOM_HID_OutEvent_FS
  • 当然默认工程,CUSTOM_HID_OutEvent_FS貌似没有做什么操作,造成不清楚如何处理接收的报告(数据)
  • 这里需要手动更改这个函数,接收主机的报告数据,并进行LED控制

修改方法

  • 添加led.c 与 led.h两个 led BSP文件,用于实现三个LED的引脚初始化、提供三个LED亮灭控制函数
  • led.c
#include "led.h"

/* all LEDS gpio init */
void leds_gpio_init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    LEDR_GPIO_RCC_ENABLE();
    LEDG_GPIO_RCC_ENABLE();
    LEDB_GPIO_RCC_ENABLE();

    HAL_GPIO_WritePin(LEDR_GPIO_PORT, LEDR_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(LEDG_GPIO_PORT, LEDG_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(LEDB_GPIO_PORT, LEDB_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);

    GPIO_InitStruct.Pin = LEDR_GPIO_PINS;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(LEDR_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.Pin = LEDG_GPIO_PINS;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(LEDG_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.Pin = LEDB_GPIO_PINS;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(LEDB_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
}

/* LEDR power control */
void LEDR_power_ctrl(unsigned int bon)
{
    if (bon == 0x01) /* LEDR ON */
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDR_GPIO_PORT, LEDR_GPIO_PINS, GPIO_PIN_RESET);
    }
    else
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDR_GPIO_PORT, LEDR_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);
    }
}

/* LEDG power control */
void LEDG_power_ctrl(unsigned int bon)
{
    if (bon == 0x01) /* LEDG ON */
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDG_GPIO_PORT, LEDG_GPIO_PINS, GPIO_PIN_RESET);
    }
    else
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDG_GPIO_PORT, LEDG_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);
    }
}

/* LEDB power control */
void LEDB_power_ctrl(unsigned int bon)
{
    if (bon == 0x01)
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDB_GPIO_PORT, LEDB_GPIO_PINS, GPIO_PIN_RESET);
    }
    else
    {
        HAL_GPIO_WritePin(LEDB_GPIO_PORT, LEDB_GPIO_PINS, GPIO_PIN_SET);
    }
}
  • led.h
#ifndef __LED_H__
#define __LED_H__

#include "stm32l4xx_hal.h"

#define LEDR_GPIO_RCC_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE()
#define LEDR_GPIO_PORT          GPIOE
#define LEDR_GPIO_PINS          GPIO_PIN_7

#define LEDG_GPIO_RCC_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE()
#define LEDG_GPIO_PORT          GPIOE
#define LEDG_GPIO_PINS          GPIO_PIN_8

#define LEDB_GPIO_RCC_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE()
#define LEDB_GPIO_PORT          GPIOE
#define LEDB_GPIO_PINS          GPIO_PIN_9

void leds_gpio_init(void);
void LEDG_power_ctrl(unsigned int bon);
void LEDR_power_ctrl(unsigned int bon);
void LEDB_power_ctrl(unsigned int bon);

#endif
  • 修改:usbd_custom_hid_if.c中的:CUSTOM_HID_OutEvent_FS
/**
  * @brief  Manage the CUSTOM HID class events
  * @param  event_idx: Event index
  * @param  state: Event state
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
static int8_t CUSTOM_HID_OutEvent_FS(uint8_t event_idx, uint8_t state)
{
    UNUSED(event_idx);
    UNUSED(state);

    USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef *hhid = (USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef *)hUsbDeviceFS.pClassData;

    uint32_t usb_recv_len = USBD_GetRxCount(&hUsbDeviceFS,CUSTOM_HID_EPIN_ADDR);

    if (hhid->Report_buf[0] == 0x61)
    {
        LEDR_power_ctrl(1);
    }
    else
    {
        LEDR_power_ctrl(0);
    }

    if (hhid->Report_buf[1] == 0x61)
    {
        LEDG_power_ctrl(1);
    }
    else
    {
        LEDG_power_ctrl(0);
    }

    if (hhid->Report_buf[2] == 0x61)
    {
        LEDB_power_ctrl(1);
    }
    else
    {
        LEDB_power_ctrl(0);
    }

    for (uint32_t i = 0; i < usb_recv_len; i++)
    {
        usb_recv_buf[i] = hhid->Report_buf[i];
    }

    /* Start next USB packet transfer once data processing is completed */
    USBD_CUSTOM_HID_ReceivePacket(&hUsbDeviceFS);

    return (USBD_OK);
}
  • usbd_customhid.h,找到 USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef 这个结构体,接收的报告,会存在这个结构体的Report_buf
  • 也就是USB HID 接收数据后,执行USB 的中断函数:OTG_FS_IRQHandler,STM32的USB HAL库与USB协议栈,会处理并接收数据,最后会调用CUSTOM_HID_OutEvent_FS这个函数,用户可以在CUSTOM_HID_OutEvent_FS这个函数取出报告:Report_buf
typedef struct
{
  uint8_t  Report_buf[USBD_CUSTOMHID_OUTREPORT_BUF_SIZE];
  uint32_t Protocol;
  uint32_t IdleState;
  uint32_t AltSetting;
  uint32_t IsReportAvailable;
  CUSTOM_HID_StateTypeDef state;
} USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef;

测试验证

  • 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  • 通过软件调试,发现USB主机发过来的报告数据,正确的接收到了。
  • 开发板的三个LED,可以正确的控制亮灭了

小结

  • 使用32个字节控制三个LED?不是,这里只是用于验证USB HID通信
  • 如何把采样的数据,如ADC、按键等数据上报给【主机】?接下来继续

版权声明:本文为CSDN博主「张世争」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/tcjy1000/article/details/122797585

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张世争

我还没有学会写个人说明!

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