api_device.rst 15 KB

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  1. 设备协议栈
  2. =========================
  3. 设备协议栈主要负责枚举和驱动加载,枚举这边就不说了,驱动加载,也就是接口驱动加载,主要是依靠 `usbd_add_interface` 函数,记录传入的接口驱动保存到链表中,当主机进行类请求时就可以查找链表进行访问了。
  4. 在调用 `usbd_desc_register` 以后需要进行接口注册和端点注册,口诀如下:
  5. - 有多少个接口就调用多少次 `usbd_add_interface`,参数填各个 class alloc出来的 intf,如果没有 alloc 的intf 表示不需要加载。
  6. - 有多少个端点就调用多少次 `usbd_add_endpoint`,当中断完成时,会调用到注册的端点回调中。
  7. CORE
  8. -----------------
  9. 端点结构体
  10. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  11. 端点结构体主要用于注册不同端点地址的中断完成回调函数。
  12. .. code-block:: C
  13. struct usbd_endpoint {
  14. uint8_t ep_addr;
  15. usbd_endpoint_callback ep_cb;
  16. };
  17. - **list** 端点的链表节点
  18. - **ep_addr** 端点地址(带方向)
  19. - **ep_cb** 端点完成中断回调函数。
  20. .. note:: 总结一句话:in 回调函数等价于 dma 发送完成中断回调函数;out 回调函数等价于 dma 接收完成中断回调函数
  21. 接口结构体
  22. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  23. 接口结构体主要用于注册不同类设备除了标准设备请求外的其他请求,包括类设备请求、厂商设备请求和自定义设备请求。以及协议栈中的相关通知回调函数。
  24. .. code-block:: C
  25. struct usbd_interface {
  26. usb_slist_t list;
  27. /** Handler for USB Class specific commands*/
  28. usbd_request_handler class_handler;
  29. /** Handler for USB Vendor specific commands */
  30. usbd_request_handler vendor_handler;
  31. /** Handler for USB custom specific commands */
  32. usbd_request_handler custom_handler;
  33. /** Handler for USB event notify commands */
  34. usbd_notify_handler notify_handler;
  35. uint8_t *hid_report_descriptor;
  36. uint8_t *hid_report_descriptor_len;
  37. uint8_t intf_num;
  38. };
  39. - **list** 接口的链表节点
  40. - **class_handler** class setup 请求回调函数
  41. - **vendor_handler** vendor setup 请求回调函数
  42. - **custom_handler** custom setup 请求回调函数
  43. - **notify_handler** 中断标志、协议栈相关状态回调函数
  44. - **intf_num** 当前接口偏移
  45. - **ep_list** 端点的链表节点
  46. usbd_desc_register
  47. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  48. ``usbd_desc_register`` 用来注册 USB 描述符,描述符种类包括:设备描述符、配置描述符(包含配置描述符、接口描述符、class 类描述符、端点描述符)、字符串描述符、设备限定描述符。
  49. .. code-block:: C
  50. void usbd_desc_register(const uint8_t *desc);
  51. - **desc** 描述符的句柄
  52. usbd_msosv1_desc_register
  53. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  54. ``usbd_msosv1_desc_register`` 用来注册一个 WINUSB 1.0 描述符。
  55. .. code-block:: C
  56. void usbd_msosv1_desc_register(struct usb_msosv1_descriptor *desc);
  57. - **desc** 描述符句柄
  58. usbd_msosv2_desc_register
  59. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  60. ``usbd_msosv2_desc_register`` 用来注册一个 WINUSB 2.0 描述符。
  61. .. code-block:: C
  62. void usbd_msosv2_desc_register(struct usb_msosv2_descriptor *desc);
  63. - **desc** 描述符句柄
  64. usbd_bos_desc_register
  65. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  66. ``usbd_bos_desc_register`` 用来注册一个 BOS 描述符, USB 2.1 版本以上必须注册。
  67. .. code-block:: C
  68. void usbd_bos_desc_register(struct usb_bos_descriptor *desc);
  69. - **desc** 描述符句柄
  70. usbd_class_register
  71. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  72. ``usbd_class_register`` 用来注册一个 class,该 class 中的接口链表成员,用于后续挂载多个接口。
  73. .. code-block:: C
  74. void usbd_class_register(usbd_class_t *devclass);
  75. - **devclass** USB 设备类的句柄
  76. usbd_add_interface
  77. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  78. ``usbd_add_interface`` 添加一个接口驱动。
  79. .. code-block:: C
  80. void usbd_add_interface(struct usbd_interface *intf);
  81. - **intf** USB 设备接口的句柄
  82. usbd_add_endpoint
  83. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  84. ``usbd_add_endpoint`` 添加一个端点中断完成回调函数。
  85. .. code-block:: C
  86. void usbd_add_endpoint(struct usbd_endpoint *ep);;
  87. - **ep** USB 设备端点的句柄
  88. usb_device_is_configured
  89. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  90. ``usb_device_is_configured`` 用来检查 USB 设备是否被配置(枚举)。
  91. .. code-block:: C
  92. bool usb_device_is_configured(void);
  93. - **return** 配置状态, 0 表示未配置, 1 表示配置成功
  94. usbd_configure_done_callback
  95. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  96. ``usbd_configure_done_callback`` 在执行 set_configuration 命令后触发,表示配置完成,用户需要实现该函数, **此函数一般用作启动第一次数据接收**,如果没有使用到 out 端点,则函数为空即可。
  97. .. code-block:: C
  98. bool usbd_configure_done_callback(void);
  99. .. warning:: msc 端点不需要在该函数中手动启动,协议栈会自动启动第一次接收
  100. usbd_initialize
  101. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  102. ``usbd_initialize`` 用来初始化 usb device 寄存器配置、usb 时钟、中断等,需要注意,此函数必须在所有列出的 API 最后。
  103. .. code-block:: C
  104. int usbd_initialize(void);
  105. CDC ACM
  106. -----------------
  107. usbd_cdc_acm_alloc_intf
  108. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  109. ``usbd_cdc_acm_alloc_intf`` 用来申请一个 USB CDC ACM 类接口,并实现该接口相关的函数。
  110. - ``cdc_acm_class_request_handler`` 用来处理 USB CDC ACM 类 Setup 请求。
  111. - ``cdc_notify_handler`` 用来处理 USB CDC 其他中断回调函数。
  112. .. code-block:: C
  113. struct usbd_interface *usbd_cdc_acm_alloc_intf(void);
  114. - **return** 接口句柄
  115. usbd_cdc_acm_set_line_coding
  116. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  117. ``usbd_cdc_acm_set_line_coding`` 用来对串口进行配置,如果仅使用 USB 而不用 串口,该接口不用用户实现,使用默认。
  118. .. code-block:: C
  119. void usbd_cdc_acm_set_line_coding(uint8_t intf, struct cdc_line_coding *line_coding);
  120. - **intf** 控制接口号
  121. - **line_coding** 串口配置
  122. usbd_cdc_acm_get_line_coding
  123. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  124. ``usbd_cdc_acm_get_line_coding`` 用来获取串口进行配置,如果仅使用 USB 而不用 串口,该接口不用用户实现,使用默认。
  125. .. code-block:: C
  126. void usbd_cdc_acm_get_line_coding(uint8_t intf, struct cdc_line_coding *line_coding);
  127. - **intf** 控制接口号
  128. - **line_coding** 串口配置
  129. usbd_cdc_acm_set_dtr
  130. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  131. ``usbd_cdc_acm_set_dtr`` 用来控制串口 DTR 。如果仅使用 USB 而不用 串口,该接口不用用户实现,使用默认。
  132. .. code-block:: C
  133. void usbd_cdc_acm_set_dtr(uint8_t intf, bool dtr);
  134. - **intf** 控制接口号
  135. - **dtr** dtr 为1表示拉低电平,为0表示拉高电平
  136. usbd_cdc_acm_set_rts
  137. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  138. ``usbd_cdc_acm_set_rts`` 用来控制串口 RTS 。如果仅使用 USB 而不用 串口,该接口不用用户实现,使用默认。
  139. .. code-block:: C
  140. void usbd_cdc_acm_set_rts(uint8_t intf, bool rts);
  141. - **intf** 控制接口号
  142. - **rts** rts 为1表示拉低电平,为0表示拉高电平
  143. CDC_ACM_DESCRIPTOR_INIT
  144. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  145. ``CDC_ACM_DESCRIPTOR_INIT`` 配置了默认的 cdc acm 需要的描述符以及参数,方便用户使用。总长度为 `CDC_ACM_DESCRIPTOR_LEN` 。
  146. .. code-block:: C
  147. CDC_ACM_DESCRIPTOR_INIT(bFirstInterface, int_ep, out_ep, in_ep, str_idx);
  148. - **bFirstInterface** 表示该 cdc acm 第一个接口所在所有接口的偏移
  149. - **int_ep** 表示中断端点地址(带方向)
  150. - **out_ep** 表示 bulk out 端点地址(带方向)
  151. - **in_ep** 表示 bulk in 端点地址(带方向)
  152. - **str_idx** 控制接口对应的字符串 id
  153. HID
  154. -----------------
  155. usbd_hid_alloc_intf
  156. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  157. ``usbd_hid_alloc_intf`` 用来申请一个 USB HID 类接口,并实现该接口相关的函数:
  158. - ``hid_class_request_handler`` 用来处理 USB HID 类的 Setup 请求。
  159. - ``hid_custom_request_handler`` 用来处理 USB HID 获取报告描述符请求。
  160. - ``hid_notify_handler`` 用来处理 USB HID 其他中断回调函数。
  161. .. code-block:: C
  162. struct usbd_interface *usbd_hid_alloc_intf(const uint8_t *desc, uint32_t desc_len);
  163. - **desc** 报告描述符
  164. - **desc_len** 报告描述符长度
  165. MSC
  166. -----------------
  167. usbd_msc_alloc_intf
  168. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  169. ``usbd_msc_alloc_intf`` 用来申请一个 MSC 类接口,并实现该接口相关函数,并且注册端点回调函数。(因为 msc bot 协议是固定的,所以不需要用于实现,因此端点回调函数自然不需要用户实现)。
  170. - ``msc_storage_class_request_handler`` 用于处理 USB MSC Setup 中断请求。
  171. - ``msc_storage_notify_handler`` 用于实现 USB MSC 其他中断回调函数。
  172. - ``mass_storage_bulk_out`` 用于处理 USB MSC 端点 out 中断。
  173. - ``mass_storage_bulk_in`` 用于处理 USB MSC 端点 in 中断。
  174. .. code-block:: C
  175. struct usbd_interface *usbd_msc_alloc_intf(const uint8_t out_ep, const uint8_t in_ep);
  176. - **out_ep** out 端点地址
  177. - **in_ep** in 端点地址
  178. usbd_msc_get_cap
  179. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  180. ``usbd_msc_get_cap`` 用来获取存储器的 lun、扇区个数和每个扇区大小。用户必须实现该函数。
  181. .. code-block:: C
  182. void usbd_msc_get_cap(uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size);
  183. - **lun** 存储逻辑单元,暂时无用,默认支持一个
  184. - **block_num** 存储扇区个数
  185. - **block_size** 存储扇区大小
  186. usbd_msc_sector_read
  187. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  188. ``usbd_msc_sector_read`` 用来对存储器某个扇区开始的地址进行数据读取。用户必须实现该函数。
  189. .. code-block:: C
  190. int usbd_msc_sector_read(uint32_t sector, uint8_t *buffer, uint32_t length);
  191. - **sector** 扇区偏移
  192. - **buffer** 存储读取的数据的指针
  193. - **length** 读取长度,当前为1个扇区的大小
  194. usbd_msc_sector_write
  195. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  196. ``usbd_msc_sector_write`` 用来对存储器某个扇区开始写入数据。用户必须实现该函数。
  197. .. code-block:: C
  198. int usbd_msc_sector_write(uint32_t sector, uint8_t *buffer, uint32_t length);
  199. - **sector** 扇区偏移
  200. - **buffer** 写入数据指针
  201. - **length** 写入长度,当前为1个扇区的大小
  202. UAC
  203. -----------------
  204. usbd_audio_alloc_intf
  205. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  206. ``usbd_audio_alloc_intf`` 用来申请一个 USB Audio 类接口,并实现该接口相关的函数:
  207. - ``audio_class_request_handler`` 用于处理 USB Audio Setup 中断请求。
  208. - ``audio_notify_handler`` 用于实现 USB Audio 其他中断回调函数。
  209. .. code-block:: C
  210. struct usbd_interface *usbd_audio_alloc_intf(void);
  211. - **class** 类的句柄
  212. - **intf** 接口句柄
  213. usbd_audio_open
  214. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  215. ``usbd_audio_open`` 用来开启音频数据传输。
  216. .. code-block:: C
  217. void usbd_audio_open(uint8_t intf);
  218. - **intf** 开启的接口号
  219. usbd_audio_close
  220. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  221. ``usbd_audio_close`` 用来关闭音频数据传输。
  222. .. code-block:: C
  223. void usbd_audio_close(uint8_t intf);
  224. - **intf** 关闭的接口号
  225. usbd_audio_add_entity
  226. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  227. ``usbd_audio_add_entity`` 用来添加 unit 相关控制,例如 feature unit、clock source。
  228. .. code-block:: C
  229. void usbd_audio_add_entity(uint8_t entity_id, uint16_t bDescriptorSubtype);
  230. - **entity_id** 要添加的 unit id
  231. - **bDescriptorSubtype** entity_id 的描述符子类型
  232. usbd_audio_set_mute
  233. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  234. ``usbd_audio_set_mute`` 用来设置静音。
  235. .. code-block:: C
  236. void usbd_audio_set_mute(uint8_t ch, uint8_t enable);
  237. - **ch** 要设置静音的通道
  238. - **enable** 为1 表示静音,0相反
  239. usbd_audio_set_volume
  240. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  241. ``usbd_audio_set_volume`` 用来设置音量。
  242. .. code-block:: C
  243. void usbd_audio_set_volume(uint8_t ch, float dB);
  244. - **ch** 要设置音量的通道
  245. - **dB** 要设置音量的分贝,其中 UAC1.0范围从 -127 ~ +127dB,UAC2.0 从 0 ~ 256dB
  246. usbd_audio_set_sampling_freq
  247. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  248. ``usbd_audio_set_sampling_freq`` 用来设置设备上音频模块的采样率
  249. .. code-block:: C
  250. void usbd_audio_set_sampling_freq(uint8_t ep_ch, uint32_t sampling_freq);
  251. - **ch** 要设置采样率的端点或者通道,UAC1.0为端点,UAC2.0 为通道
  252. - **dB** 要设置的采样率
  253. usbd_audio_get_sampling_freq_table
  254. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  255. ``usbd_audio_get_sampling_freq_table`` 用来获取支持的采样率列表,如果函数没有实现,则使用默认采样率列表。
  256. .. code-block:: C
  257. void usbd_audio_get_sampling_freq_table(uint8_t **sampling_freq_table);
  258. - **sampling_freq_table** 采样率列表地址,格式参考默认采样率列表
  259. usbd_audio_set_pitch
  260. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  261. ``usbd_audio_set_pitch`` 用来设置音频音调,仅 UAC1.0 有这功能。
  262. .. code-block:: C
  263. void usbd_audio_set_pitch(uint8_t ep, bool enable);
  264. - **ep** 要设置音调的端点
  265. - **enable** 开启或关闭音调
  266. UVC
  267. -----------------
  268. usbd_video_alloc_intf
  269. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  270. ``usbd_video_alloc_intf`` 用来申请一个 USB Video 类接口,并实现该接口相关的函数:
  271. - ``video_class_request_handler`` 用于处理 USB Video Setup 中断请求。
  272. - ``video_notify_handler`` 用于实现 USB Video 其他中断回调函数。
  273. .. code-block:: C
  274. struct usbd_interface *usbd_video_alloc_intf(uint32_t dwFrameInterval,
  275. uint32_t dwMaxVideoFrameSize,
  276. uint32_t dwMaxPayloadTransferSize);
  277. - **class** 类的句柄
  278. - **intf** 接口句柄
  279. usbd_video_open
  280. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  281. ``usbd_video_open`` 用来开启视频数据传输。
  282. .. code-block:: C
  283. void usbd_video_open(uint8_t intf);
  284. - **intf** 开启的接口号
  285. usbd_video_close
  286. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  287. ``usbd_video_close`` 用来关闭视频数据传输。
  288. .. code-block:: C
  289. void usbd_video_open(uint8_t intf);
  290. - **intf** 关闭的接口号
  291. usbd_video_mjpeg_payload_fill
  292. """"""""""""""""""""""""""""""""""""
  293. ``usbd_video_mjpeg_payload_fill`` 用来填充 mjpeg 到新的 buffer中,其中会对 mjpeg 数据按帧进行切分,切分大小由 ``dwMaxPayloadTransferSize`` 控制,并添加头部信息,当前头部字节数为 2。头部信息见 ``struct video_mjpeg_payload_header``
  294. .. code-block:: C
  295. uint32_t usbd_video_mjpeg_payload_fill(uint8_t *input, uint32_t input_len, uint8_t *output, uint32_t *out_len);
  296. - **input** mjpeg 格式的数据包,从 FFD8~FFD9结束
  297. - **input_len** mjpeg数据包大小
  298. - **output** 输出缓冲区
  299. - **out_len** 输出实际要发送的长度大小
  300. - **return** 返回 usb 按照 ``dwMaxPayloadTransferSize`` 大小要发多少帧
  301. DFU
  302. -----------------
  303. PRINTER
  304. -----------------
  305. MTP
  306. -----------------