STM32 USB HID设备驱动分析

一、USB HID的设备描述符分析
        USB HID的设备描述符用以下结构定义：
        Device_Property
        DEVICE_PROP Device_Property =
        {
        CustomHID_init,
        CustomHID_Reset,
        CustomHID_Status_In,
        CustomHID_Status_Out,
        CustomHID_Data_Setup,
        CustomHID_NoData_Setup,
        CustomHID_Get_Interface_Setting,
        CustomHID_GetDeviceDescriptor,
        CustomHID_GetConfigDescriptor,
        CustomHID_GetStringDescriptor,
        0,
        0x40/*MAX PACKET SIZE*/
        };
       这是装载了多个函数指针的结构体，用于统一管理USB的多属性及状态，包括USB初始化、复位、输入输出状态、数据传输参数请求、获得设备状态、设备描述符、配置描述符以及字符串描述符。下面按定义顺序介绍下其中主要函数的含义：
       1.USB初始化
        包括IO初始化、控制管脚初始化、底层初始化以及中断配置。USB初始化完成后就使能了 USB中断，响应函数为void USB_Istr(void)，当与主机交互时便会进入中断进行处理。
        该中断函数处理的中断主要有三个
        ①正常中断类型ISTR_CTR
        这个中断是处理USB的正常节点读取、输入输出等。根据索引的节点编号进行不同的处理，当索引为0节点时（通常为控制节点），程序会调用In0_Process()改变USB控制状态，调用Setup0_Process()设置USB本地参数，调用Out0_Process()输出结果。
        当索引节点为其他时，调用(*pEpInt_OUT[EPindex-1])();进行相应节点的程序处理。
        本程序中1节点为主机发送本机接收节点EP1_OUT_Callback，通过调用这个函数，可以把主机发送过来的数据通过函数USB_SIL_Read(EP1_OUT,USB_Receive_Buffer)提取出来放在USB_Receive_Buffer，长度等于或小于64个字节。这就是接收中断。
        2节点为主机接收节点EP1_IN_Callback，用于本地USB发送，本程序不采用中断发送的方式，而采用查询发送的方式，通过函数UserToPMABufferCopy(data,ENDP1_TXADDR, dataNum)发送到主机，封装为USB_SendData.
        通过这几个过程，主机就可以对本机进行控制、发送以及接收数据了。
        ②复位请求中断ISTR_RESET
        当主机发来复位信号时，调用复位函数CustomHID_Reset对本机进行复位，对端点0、1、2的功能进行设置。
         ③挂起中断ISTR_SUSP
        进入挂起中断时调用Suspend，然后关闭USB时钟进入低功耗模式。
        ④唤醒中断ISTR_WKUP
        调用Resume，进行状态恢复。
        2.USB复位CustomHID_Reset
         对本机进行复位，对端点0、1、2的功能进行设置。   
        3.请求数据相关参数CustomHID_Data_Setup、CustomHID_NoData_Setup
        调用CustomHID_GetReportDescriptor, 加载CustomHID_GetConfigDescriptor对USB协议参数进行加载，用于Setup0_Process()设置过程。
        4.CustomHID_GetDeviceDescriptor（设备描述符）
        设备描述符主要获得的参数包括USB设备最大包长度bMaxPacketSize40（一般固定为64个字节）、协议类型bDeviceProtocol、生产商编号idVendor、产品编号idProduct以及设备编号bcdDevice。用于Setup0_Process()设置过程。
        5.CustomHID_GetConfigDescriptor（配置描述符）
        配置描述符主要包括的参数有对USB供电的配置MaxPower、节点数量bNumEndpoints、设备类型bInterfaceClass（HID）、接口类型nInterfaceProtocol（0=none,1=keyboard, 2=mouse）、输入节点属性、输出节点属性等。用于Setup0_Process()设置过程。
        6.CustomHID_GetStringDescriptor（字符串描述）
          ONE_DESCRIPTOR String_Descriptor[4] ={
           {(uint8_t*)CustomHID_StringLangID, CUSTOMHID_SIZ_STRING_LANGID},
           {(uint8_t*)CustomHID_StringVendor, CUSTOMHID_SIZ_STRING_VENDOR},
           {(uint8_t*)CustomHID_StringProduct_AD, CUSTOMHID_SIZ_STRING_PRODUCT},
           {(uint8_t*)CustomHID_StringSerial, CUSTOMHID_SIZ_STRING_SERIAL}
        };
        字符串描述符包括以下几个部分：
        1）  CustomHID_StringLangID 设备描述符的语言识别码 LangID = 0x0409: U.S.English
        2）  CustomHID_StringVendor 生产商名称字符串
        3）  CustomHID_StringProduct 设备名称字符串
        4）  CustomHID_StringSerial 设备编号字符串
        用于Setup0_Process()设置过程。
       归纳起来，可以简单的说这样总结，USB HID驱动用一个数据结构描述了USB的各个属性，对USB初始化后，便可以进入中断进行请求处理，0端点用于状态控制以及参数设置（中断方式），1端点用于主机发送本机接收（中断方式），2节点用于本机发送主机接收（查询模式）。