STM32 自定义HID USB设备的实现

最近需要使用STM32开发一个设备通过HID协议与主机通信，于是开始学习USB，发现USB这个体系实在太庞大了，直接看USB的例程根本看不懂，完全找不到突破口，最后在网上找到一本不错的书《圈圈教你玩USB》，这本书能够很好地带你入门。枚举过程，请求，令牌，数据包，端点，描述符，这些知识都讲的很清楚，只有清楚了这些，再去看代码就能明白是怎么回事了。

接下来总结一个我个人的理解：对于HID设备，STM32有例程，但是怎么修改成符合自己要求的HID设备呢？首先，HID设备必需有报告描述符，报告描述符描述的是数据的长度以及用途，所以最重要的就是修改报告描述符，如我现在只是需要用来传数据，一次最大16字节长度;修改后的报告描述符如下：

const u8 CustomHID_ReportDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC] =
{
//这是一个全局（bType为1）条目，将用途页选择为普通桌面Generic Desktop Page。

//后面跟1字节数据（bSize为1），后面的字节数就不注释了，自己根据bSize来判断。

0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)

//这是一个局部（bType为2）条目，用途选择为0x00。在普通桌面页中，

//该用途是未定义的，如果使用该用途来开集合，那么系统将不会把它

//当作标准系统设备，从而就成了一个用户自定义的HID设备。

0x09, 0x00, // USAGE (0)

//这是一个主条目（bType为0）条目，开集合，后面跟的数据0x01表示

//该集合是一个应用集合。它的性质在前面由用途页和用途定义为

//用户自定义。

0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)

//这是一个全局条目，说明逻辑值最小值为0。

0x15, 0x00, //     LOGICAL_MINIMUM (0)

//这是一个全局条目，说明逻辑值最大为255。

0x25, 0xff, //     LOGICAL_MAXIMUM (255)

//这是一个局部条目，说明用途的最小值为1。

0x19, 0x01, //     USAGE_MINIMUM (1)

//这是一个局部条目，说明用途的最大值8。

0x29, 0x08, //     USAGE_MAXIMUM (8)

//这是一个全局条目，说明数据域的数量为16个。

0x95, 0x10, //     REPORT_COUNT (16)

//这是一个全局条目，说明每个数据域的长度为8bit，即1字节。

0x75, 0x08, //     REPORT_SIZE (8)

//这是一个主条目，说明有16个长度为8bit的数据域做为输入。

0x81, 0x02, //     INPUT (Data,Var,Abs)

//下面这个主条目用来关闭前面的集合。bSize为0，所以后面没数据。

0xc0        // END_COLLECTION
}; /* CustomHID_ReportDescriptor */

另外，别忘了去端点描述符修改数据长度

/* USB Configuration Descriptor */
/*   All Descriptors (Configuration, Interface, Endpoint, Class, Vendor */
const u8 CustomHID_ConfigDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC] =
{
0x09, /* bLength: Configuation Descriptor size */
USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: Configuration */
CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC,
/* wTotalLength: Bytes returned */
0x00,
0x01,         /* bNumInterfaces: 1 interface */
0x01,         /* bConfigurationValue: Configuration value */
0x00,         /* iConfiguration: Index of string descriptor describing
the configuration*/
0xC0,         /* bmAttributes: Bus powered */
0x32,         /* MaxPower 100 mA: this current is used for detecting Vbus */

/************** Descriptor of Custom HID interface ****************/
/* 09 */
0x09,         /* bLength: Interface Descriptor size */
USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,/* bDescriptorType: Interface descriptor type */
0x00,         /* bInterfaceNumber: Number of Interface */
0x00,         /* bAlternateSetting: Alternate setting */
0x02,         /* bNumEndpoints */
0x03,         /* bInterfaceClass: HID */
0x00,         /* bInterfaceSubClass : 1=BOOT, 0=no boot */
0x00,         /* nInterfaceProtocol : 0=none, 1=keyboard, 2=mouse */
0,            /* iInterface: Index of string descriptor */
/******************** Descriptor of Custom HID HID ********************/
/* 18 */
0x09,         /* bLength: HID Descriptor size */
HID_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: HID */
0x10,         /* bcdHID: HID Class Spec release number */
0x01,
0x00,         /* bCountryCode: Hardware target country */
0x01,         /* bNumDescriptors: Number of HID class descriptors to follow */
0x22,         /* bDescriptorType */
CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC,/* wItemLength: Total length of Report descriptor */
0x00,
/******************** Descriptor of Custom HID endpoints ******************/
/* 27 */
0x07,          /* bLength: Endpoint Descriptor size */
USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: */

0x81,          /* bEndpointAddress: Endpoint Address (IN) */
0x03,          /* bmAttributes: Interrupt endpoint */
0x10,          /* wMaxPacketSize: 16 Bytes max */
0x00,
0x20,          /* bInterval: Polling Interval (32 ms) */
/* 34 */

0x07,	/* bLength: Endpoint Descriptor size */
USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE,	/* bDescriptorType: */
/*	Endpoint descriptor type */
0x01,	/* bEndpointAddress: */
/*	Endpoint Address (OUT) */
0x03,	/* bmAttributes: Interrupt endpoint */
0x10,	/* wMaxPacketSize: 16 Bytes max  */
0x00,
0x20,	/* bInterval: Polling Interval (20 ms) */
/* 41 */
}
;

剩下的就根据自己需要去修改数据OUT处理和数据IN处理函数，来进行自己的数据处理，从而实现自定义HID。

当然使用HID进行数据传输并不是好的办法，USB有专门用于数据传输的协议，CDC，想要实现肯定是有办法的，但是因为我主机要求使用HID通信，我也只能使用HID来做了，什么CDC等要用到的时候再研究了。