USB HID для микроконтроллеров STM32F103 без использования библиотек

Однажды озадачившись подключением микроконтроллера к ПК через USB, я обнаружил, что это непростая задача. По сравнению с USART, SPI и.т.п., программирование USB оказалось на порядок сложнее. Поиск примеров в интернете практически не дал никаких результатов. Имеющиеся примеры, как правило, основаны на использовании больших и сложных библиотек, которые очень трудно применить, а тем более модифицировать под свои нужды. Также эти примеры обычно состоят из множества файлов, так что даже понять структуру проекта, а не то что принцип работы, USB из них не представляется возможным. Есть неплохие статьи по USB, однако ответа на вопрос, как реализовать обмен данными на конкретном контроллере они не дают. В итоге пришлось самостоятельно, путем длительных экспериментов пытаться запустить USB.
Используемый контроллер STM32F103C8T6. Это наверное самый распространенный и дешевый контроллер с модулем USB. Конкретно использовалась вот такая плата:
ru.aliexpress.com/item/STM32F103C8T6-ARM-STM32-DIY-KIT/32839140960.html?spm=a2g0v.search0104.3.14.1a477b81mKd6hC&ws_ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_9_10065_10068_319_317_10696_453_10084_454_10083_10618_10307_10301_537_536_10902_10059_10884_10889_10887_321_322_10915_10103_10914_10911_10910%2Csearchweb201603_58%2CppcSwitch_0&algo_pvid=551618bd-fcbf-49a9-9147-692e88feb8ce&algo_expid=551618bd-fcbf-49a9-9147-692e88feb8ce-5
Цена такой платы практически равна цене микросхемы отдельно. Реализуемый класс устройств HID. Преимущества HID известны. Это отсутствие необходимости использования драйверов на ПК и относительная простота реализации. К недостаткам можно отнести низкую скорость передачи данных. В качестве среды программирования использован CooCox. Программа со стороны ПК компилировалась в Borland C++ 5.5.
Программа для CooCox состоит из одного файла и не использует никаких библиотек (кроме RCC, которая нужна лишь ради функции SystemInit(); в начале программы). Также не используются прерывания, поскольку, на мой взгляд, их использование, затрудняло бы понимание кода и отладку. VID и PID взяты от какого-то STM-овского устройства. При их смене, нужно так-же сменить их и в программе на ПК, поскольку поиск устройства происходит по VID и PID.
Работа рассматриваемой пары программ состоит в следующем. Программа со стороны ПК посылает целое число в контроллер. Контроллер делает инкремент полученного числа и отправляет его назад в ПК. Затем этот цикл повторяется снова и снова. В окне программы выводится полученное число. Дополнительно реализовано управление светодиодом на плате (PC13).
Данная программа не претендует на полное соответствие протоколу USB. В ней реализована обработка ограниченного набора запросов (только тех, что реально попадались при отладке). Как показала практика, набор запросов может различаться на разных компьютерах. Кроме того несмотря на то что удалось добиться работоспособности данной программы, многие вопросы касающиеся USB для меня так и остались непонятными. Этот пример, скорее полуфабрикат, требующий дальнейшей доработки.
Файлы проекта:
drive.google.com/drive/folders/1b3E0YwgRlacK2K2Qykc7OxS11ocNuWig?usp=sharing
  • +8
  • 27 марта 2019, 17:29
  • VVK
  • 1

IR + USB HID = очередной пульт для компа (часть 4)


Краткое содержание предыдущих серий:
Захват и декодирование IR протокола
Теория USB HID
Код для STM32

В этой части я расскажу про программы-полезняшки. Куда уж без них.


Читать дальше

IR + USB HID = очередной пульт для компа (часть 3)


В первых двух частях (часть 1 и часть 2) мы разобрали теоретические моменты. В этой части мы перейдем к практике — создадим рабочий код.


Читать дальше

IR + USB HID = очередной пульт для компа (часть 2)


Напоминаю про наличие первой части статьи. В этой части мы разберем на составляющие USB-HID устройство и подготовимся к написанию минимального кода, который по нажатию кнопок на пульте рулит громкостью и проигрывателем.
Поехали…


Читать дальше

Примеры работы с USB Device для STM32F4-Discovery

Поскольку в нашем сообществе совсем мало статей про работу с STM32F4-Discovery, то я решил выложить несколько примеров работы с USB в STM32F4. Все примеры написаны в IAR.


Читать дальше

USB для AVR. Часть 2. HID Class на V-USB



Здравствуйте, в данной статье попытаюсь доступным языком описать USB HID Class устройство на микроконтроллере AVR, а также как общаться с таким девайсом программе написанной на Borland C++ Builder 6 под Windows. Рассмотрим основные настройки V-USB, откомпилируем прошивку для микроконтроллера, напишем простенькую программу пример для ПК, весь код хорошо комментирован. В качестве подопытного микроконтроллера — ATmega8 (можно смело брать любой другой, завалялась просто у меня старая ;) макетка Trashduino, эх ностальджи...) Также для ознакомления можно почитать: USB для AVR. Часть 1. Вводная


Читать дальше