基于现有 demo 快速验证 ========================= 在学习 USB 或者是学习 CherryUSB 代码之前,我们需要先基于现有的 demo 进行快速验证,为什么?是为了提升对 USB 的兴趣,能有信心进行下一步的动作,如果 demo 都跑不起来,或者自己摸索写代码,或者先看 USB 基本概念,结果看到最后, 发现一点都看不懂,概念好多,根本记不住,从而丧失对 USB 的兴趣。因此,先跑 demo 非常重要。下面我将给大家罗列目前支持的 demo 仓库。 基于 bouffalolab 系列芯片(官方 SDK 支持) ------------------------------------------ 仓库参考:https://github.com/CherryUSB/cherryusb_bouffalolab - BL616/BL808:USB2.0 内置 HS phy 芯片,支持主从机。device 支持 5 个端点(包括端点0),不支持双向同时使用。 - USB 的相关应用位于 `examples/usbdev` 和 `examples/usbhost` 目录下,根据官方环境搭建完成后,即可编译使用。 基于 HPMicro 系列芯片(官方 SDK 支持) ----------------------------------------------------- 仓库参考:https://github.com/CherryUSB/cherryusb_hpmicro - HPM 系列: USB2.0 内置 HS phy 芯片,支持主从机。device 支持 8/16 端点(包括端点0),并且可以同时使用双向,不同芯片个数有差异。 - USB 的相关应用位于 `samples/cherryusb` ,根据官方环境搭建完成后,即可编译使用。 基于 esp32s2/s3/p4 系列芯片(官方 SDK 即将支持) ------------------------------------------------- 仓库参考:https://github.com/CherryUSB/cherryusb_esp32 - esp32s2/s3:USB2.0 内置全速 PHY 芯片,支持主从机,device 支持 7 个端点(包括端点0),并且可以同时使用双向。 - esp32p4:一个 USB2.0 内置全速 PHY 芯片,一个 USB2.0 内置高速 PHY 芯片,支持主从机。 - 默认 demo 采用组件库安装的形式,在 https://components.espressif.com/ 中搜索 cherryusb 即可 ESP-Registry 可以参考官方文档,推荐使用 vscode + esp-idf 的开发环境。 - ctrl + shift + p 选择 ESP-IDF 欢迎界面,然后选择 Component mananger .. figure:: img/esp1.png - 找到 cherryusb 并安装 .. figure:: img/esp2.png - 打开 menuconfig,并打开 cherryusb 的配置,根据实际情况选择主机或者从机模式 .. figure:: img/esp3.png .. figure:: img/esp4.png 基于飞腾派系列芯片(官方 SDK 支持) ----------------------------------- 仓库参考:https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-free-rtos-sdk - 飞腾派支持两个 USB3.0 主机(采用 XHCI), 两个 USB2.0 主从机 - USB 的相关应用位于 `example/peripheral/usb` ,根据官方环境搭建完成后,即可编译使用。 基于 Essemi 系列芯片(官方 SDK 支持) ----------------------------------------- 仓库参考:https://github.com/CherryUSB/cherryusb_es32 - 支持全速和高速主从机。device 支持 6 个端点(包括端点0),并且可以同时使用双向。 基于 Artinchip 系列芯片(官方 SDK 支持) ----------------------------------------------- 仓库参考:https://gitee.com/artinchip/luban-lite - 支持全速和高速主从机,主机采用 EHCI + OHCI。device 支持 8 个端点(包括端点0),并且可以同时使用双向。 基于 canmv-k230 芯片(官方 SDK 支持) --------------------------------------------- 仓库参考:https://github.com/CherryUSB/k230_sdk - K230: 两个 USB2.0 内置 HS PHY 芯片,支持主从机。device 支持 16 个端点(包括端点0),并且可以同时使用双向。 基于 NXP MCX系列芯片 --------------------------- 仓库参考:https://github.com/CherryUSB/cherryusb_mcx 或者 https://github.com/RT-Thread/rt-thread/tree/master/bsp/nxp/mcx - 支持全速 IP 和高速 IP, 高速 IP 支持主机和从机。device 支持 8 个端点(包括端点0),并且可以同时使用双向。 基于 RP2040/RP2035 芯片(官方 SDK 即将支持) -------------------------------------------- 仓库参考: https://github.com/CherryUSB/pico-examples 和 https://github.com/CherryUSB/pico-sdk 基于 ST 系列芯片 --------------------------- 仓库参考:https://github.com/CherryUSB/cherryusb_stm32 默认提供以下 demo 工程: - F103 使用 fsdev ip - F429 主从使用 USB1, 引脚 pb14/pb15, 默认从机没有开启 DMA 模式 - H7 设备使用 USB0, 引脚 pa11/pa12,没有开 DMA 模式。主机使用 USB1 ,引脚 pb14/pb15,并且需要做 nocache 处理 demo 底下提供了 **stm32xxx.ioc** 文件,双击打开,点击 **Generate Code** 即可。 .. caution:: 生成完以后,请使用 git reset 功能将被覆盖的 `main.c` 和 `stm32xxx_it.c` 文件撤回,禁止被 cubemx 覆盖。 涵盖 F1/F4/H7,其余芯片基本类似,不再赘述,具体区别有: - usb ip 区别:F1使用 fsdev,F4/H7使用 dwc2 - dwc2 ip 区别: USB0 (引脚是 PA11/PA12) 和 USB1 (引脚是 PB14/PB15), 其中 USB1 默认全速,可以接外部PHY 形成高速主机,并且带 dma 功能 - F4 无 cache,H7 有 cache 如果是 STM32F7/STM32H7 这种带 cache 功能,需要将 usb 使用到的 ram 定位到 no cache ram 区域。举例如下 .. code-block:: C cpu_mpu_config(0, MPU_Normal_NonCache, 0x24070000, MPU_REGION_SIZE_64KB); 对应 keil 中的 sct 脚本修改: .. code-block:: C LR_IROM1 0x08000000 0x00200000 { ; load region size_region ER_IROM1 0x08000000 0x00200000 { ; load address = execution address *.o (RESET, +First) *(InRoot$$Sections) .ANY (+RO) .ANY (+XO) } RW_IRAM2 0x24000000 0x00070000 { ; RW data .ANY (+RW +ZI) } USB_NOCACHERAM 0x24070000 0x00010000 { ; RW data *(.noncacheable) } } USB Device 移植要点 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ - 使用 **stm32cubemx** 创建工程,配置基本的 RCC、UART (作为log使用) .. figure:: img/stm32_1.png .. figure:: img/stm32_2.png - 如果使用 fsdev ip,勾选 **USB** 。如果使用 dwc2 ip,勾选 **USB_OTG_FS** 或者勾选 **USB_OTG_HS**。开启 USB 中断,其他配置对我们没用,代码中不会使用任何 st 的 usb 库。 .. figure:: img/stm32_3_1.png .. figure:: img/stm32_3_2.png - 配置 usb clock 为 48M .. figure:: img/stm32_4_1.png .. figure:: img/stm32_4_2.png - 选择好工程,这里我们选择 keil,设置好 stack 和 heap,如果使用 msc 可以推荐设置大点,然后点击 **Generate Code**。 .. figure:: img/stm32_5.png - 添加 CherryUSB 必须要的源码( **usbd_core.c** 、 **dwc2/usb_dc_dwc2.c** 或者是 **fsdev/usb_dc_fsdev.c** ),以及想要使用的 class 驱动,可以将对应的 class template 添加方便测试。 .. figure:: img/stm32_6.png - 头文件该加的加 .. figure:: img/stm32_7.png - 复制一份 **cherryusb_config_template.h**,放到 `Core/Inc` 目录下,并命名为 `usb_config.h` .. figure:: img/stm32_8.png - 如果使用 fsdev ip,(V1.5.0 开始需要增加 **fsdev/usb_glue_st.c**) 在 `usb_config.h` 中实现以下宏,具体数值不同芯片不一样: .. code-block:: C #define CONFIG_USBDEV_FSDEV_PMA_ACCESS 2 - 编译器推荐使用 **AC6**。勾选 **Microlib**,并实现 **printf** ,方便后续查看 log。 .. figure:: img/stm32_10.png .. figure:: img/stm32_11.png .. note :: 以下两个步骤从 V1.5.0 开始不再需要,**fsdev/usb_glue_st.c**, **dwc2/usb_glue_st.c** 文件中已经实现 - 拷贝 **xxx_msp.c** 中的 **HAL_PCD_MspInit** 函数中的内容到 **usb_dc_low_level_init** 函数中,屏蔽 st 生成的 usb 初始化 .. figure:: img/stm32_12.png .. figure:: img/stm32_14.png - 在中断函数中调用 `USBD_IRQHandler`,并传入 `busid` .. figure:: img/stm32_13.png - 如果芯片带 cache,cache 修改参考 :ref:`usb_cache` 章节 - 调用 template 的内容初始化,并填入 `busid` 和 USB IP 的 `reg base`, `busid` 从 0 开始,不能超过 `CONFIG_USBDEV_MAX_BUS` .. figure:: img/stm32_15.png USB Host 移植要点 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 前面 6 步与 Device 一样。需要注意,host 驱动只支持带 dma 的 hs port (引脚是 PB14/PB15),所以 fs port (引脚是 PA11/PA12)不做支持(没有 dma 你玩什么主机)。 - 添加 CherryUSB 必须要的源码( **usbh_core.c** 、 **usbh_hub.c** 、 **usb_hc_dwc2.c** 、 **usb_glue_st.c** 以及 **osal** 目录下的适配层文件),以及想要使用的 class 驱动,并且可以将对应的 **usb host.c** 添加方便测试。 .. figure:: img/stm32_16.png - 编译器推荐使用 **AC6**。勾选 **Microlib**,并实现 **printf** ,方便后续查看 log。 .. figure:: img/stm32_10.png .. figure:: img/stm32_11.png - 复制一份 **cherryusb_config_template.h**,放到 `Core/Inc` 目录下,并命名为 `usb_config.h` .. note :: 以下两个步骤从 V1.5.0 开始不再需要,**fsdev/usb_glue_st.c**, **dwc2/usb_glue_st.c** 文件中已经实现 - 拷贝 **xxx_msp.c** 中的 `HAL_HCD_MspInit` 函数中的内容到 `usb_hc_low_level_init` 函数中,屏蔽 st 生成的 usb 初始化 - 在中断函数中调用 `USBH_IRQHandler`,并传入 `busid` .. figure:: img/stm32_19.png - 链接脚本修改参考 :ref:`usbh_link_script` 章节 - 如果芯片带 cache,cache 修改参考 :ref:`usb_cache` 章节 - 调用 `usbh_initialize` 并填入 `busid` 和 USB IP 的 `reg base` 还有 `event_handler` 可缺省为NULL, `busid` 从 0 开始,不能超过 `CONFIG_USBHOST_MAX_BUS` - 启动线程 .. figure:: img/stm32_18.png