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基于 RT-Thread 软件包开发指南

English Version

使用 CherryUSB package 需要在 RT-Thread 的包管理器中选择它,具体路径如下:

-> RT-Thread online packages
    -> system packages
        ---  CherryUSB: tiny and portable USB stack for embedded system with USB IP

            CherryUSB Options  ---->
                    USB Speed (FS)  --->
                    [*] Enable usb device mode
                    [ ] Enable usb host mode
                    [*]   Enable usb cdc acm device
                    [ ]   Enable usb hid device
                    [ ]   Enable usb dfu device
                    [ ]   Enable usb msc device
                    [ ]   Enable usb hub device
                    [ ]   Enable usb audio device
                    [ ]   Enable usb video device

            Version (latest)  --->

基于 STM32 平台

STM32 系列单片机有两种 USB IP,分别是 USB IP 和 USB OTG IP。其中 USB IP,例如 STM32F0、STM32F1、STM32F3等等,USB OTG IP(我们都知道用的是 synopsys 公司的)的有 STM32F4、STM32F7、STM32H7等等。当前如果你需要使用 USB Device 功能,porting 接口提供了两种,一种是适配 USB IP的 fsdev,另一种是适配 USB OTG IP 的 synopsys

使用 USB Device 功能

  • 首先,你需要有一个 bsp 工程,之后进入到 board\CubeMX_Config 目录下,使用 STM32CubeMX 打开后缀名为 .ioc 的文件。
  • 进入 Connectivity 选项,选择 USB 或者 USB_OTG_FS 或者 USB_OTG_HS,并使能 device 功能,在 NVIC Setting 中开启 USB 中断。

STM32CubeMX USB setting

  • Clock configuration 栏配置 USB 时钟为 48Mhz.

STM32CubeMX USB clock

  • 点击 Generate code
  • 复制 SystemClock_Config 函数内容到 board.c 中。
  • 实现 usb_dc_low_level_init,并将 HAL_PCD_MspInit 里面内容复制进来,例如:

    void usb_dc_low_level_init(void)
    {
    /* Peripheral clock enable */
    __HAL_RCC_USB_CLK_ENABLE();
    /* USB interrupt Init */
    HAL_NVIC_SetPriority(USB_LP_CAN1_RX0_IRQn, 0, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(USB_LP_CAN1_RX0_IRQn);
    
    }
    
  • 由于协议栈默认使用 printfmallocfree,所以需要开启 libc 支持或者自己实现。 libc

  • 使用 menuconfig 配置 CherryUSB 软件包,使能 usb device 并勾选需要的 device class。 usb host

  • 现在我们可以调用 CherryUSB 中的函数来注册描述符、接口、端点中断,并调用 usb_dc_init,示例如下:

    #include <rtthread.h>
    #include <rtdevice.h>
    #include <board.h>
    #include <stdio.h>
    
    extern void usb_dc_init(void);
    int main(void)
    {
    extern void cdc_init(void);
    cdc_init();
    usb_dc_init();
    while (1)
    {
        uint8_t data_buffer[10] = { 0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35 };
        usbd_ep_write(0x81, data_buffer, 10, NULL);
        rt_thread_mdelay(500);
    }
    }
    
    
  • 关于如何注册 class 类可以参考 stm32 class examples

使用 USB Host 功能

  • 首先,你需要有一个 bsp 工程,之后进入到 board\CubeMX_Config 目录下,使用 STM32CubeMX 打开后缀名为 .ioc 的文件。
  • 进入 Connectivity 选项,选择 USB_OTG_FS 或者 USB_OTG_HS,并使能 host only 功能,在 NVIC Setting 中开启 OTG GLOBAL 中断,其余两个端点中断不需要。

STM32CubeMX USB setting

  • Clock configuration 栏配置 USB 时钟为 48Mhz.
  • 点击 Generate code
  • 复制 SystemClock_Config 函数内容到 board.c 中。
  • 修改 usb_hc_synopsys.c 中 HAL 库头文件包含,例如 #include "stm32f4xx_hal.h"
  • 手动增加 xxx_hal_hcd.cxxx_ll_usb.c 文件
  • 由于协议栈默认使用 printfmallocfree,所以需要开启 libc 支持或者自己实现。 libc

  • 使用 menuconfig 配置 CherryUSB 软件包,使能 usb host(默认加载所有支持的 class)。 usb host

  • main.c 中调用 usbh_initialize 初始化 host 协议栈。

    #include <rtthread.h>
    #include <rtdevice.h>
    #include <board.h>
    #include "usbh_core.h"
    /* defined the LED0 pin: PH10 */
    #define LED0_PIN    GET_PIN(H, 10)
    
    int main(void)
    {
    /* set LED0 pin mode to output */
    rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
    usbh_initialize();
    while (1)
    {
        rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
        rt_thread_mdelay(500);
        rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);
        rt_thread_mdelay(500);
    }
    }
    
    
    

Demo 演示

  • cdc acm device demo

CDC Device Demo

  • host demo

USB Host Demo1 USB Host Demo2 USB Host Demo3

视频教程

如果对上述步骤还有问题,可以参考 协议栈在 RT-Thread 包管理器中的使用