Составное usb устройство что это
Перейти к содержимому

Составное usb устройство что это

  • автор:

Перечисление составных USB-устройств

Когда новое USB-устройство подключено к хост-компьютеру, драйвер шины USB создает объект физического устройства (PDO) для устройства и создает событие PnP, чтобы сообщить о новом PDO. Затем операционная система запрашивает у драйвера шины идентификаторы оборудования, связанные с PDO.

Для всех USB-устройств драйвер шины USB сообщает идентификатор устройства в следующем формате:

Примечаниеxxxx и yyyyy взяты непосредственно из полей idVendor и idProduct дескриптора устройства соответственно.

Драйвер шины также сообщает совместимый идентификатор , USB\COMPOSITE если устройство соответствует следующим требованиям:

  • Поле класса устройства дескриптора устройства (bDeviceClass) должно содержать нулевое значение, или поля класса (bDeviceClass), подкласса (bDeviceSubClass) и протокола (bDeviceProtocol) дескриптора устройства должны иметь значения 0xEF, 0x02 и 0x01 соответственно, как описано в разделе Дескриптор ассоциации интерфейса USB.
  • Устройство должно иметь несколько интерфейсов.
  • Устройство должно иметь одну конфигурацию.

Драйвер шины также проверяет поля класса устройства (bDeviceClass), подкласса (bDeviceSubClass) и протокола (bDeviceProtocol) дескриптора устройства. Если эти поля равны нулю, устройство является составным, а драйвер шины сообщает дополнительный совместимый идентификатор USB\COMPOSITE для PDO.

После получения аппаратных и совместимых идентификаторов для нового PDO операционная система выполняет поиск в INF-файлах. Если один из INF-файлов содержит совпадение с идентификатором устройства, Windows загружает драйвер, указанный в этом INF-файле, и универсальный родительский драйвер не будет использоваться. Если inf-файл не содержит идентификатор устройства и PDO имеет совместимый идентификатор, Windows выполняет поиск совместимого идентификатора. Это создает совпадение в файле Usb.inf и приводит к загрузке операционной системой универсального родительского драйвера USB (Usbccgp.sys).

Если требуется, чтобы универсальный родительский драйвер управлял устройством, но устройство не имеет характеристик, необходимых для создания совместимого идентификатора USB\COMPOSITE, необходимо предоставить INF-файл, который загружает универсальный родительский драйвер. INF-файл должен содержать раздел needs/includes, который ссылается на usb.inf.

Если составное устройство имеет несколько конфигураций, предоставленный INF-файл должен указать, какую конфигурацию универсальный родительский элемент должен использовать в реестре. Необходимые разделы реестра описаны в разделе Настройка Usbccgp.sys для выбора конфигурации USB, отличной от конфигурации USB по умолчанию.

Устройство «Составное USB устройство» .

Устройство «Составное устройство USB устройство» может работать быстрее при подключении к высокоскоростному порту. Что это?

Голосование за лучший ответ

Драйвера обнови все. Не будет выдавать такого. Драйвера на сайте мат. платы лежат

разные контролеры юсб

Скорей всего это модем!

Похожие вопросы

Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Составное устройство USB на STM32. Часть 1: Предпосылки

История эта началась три года назад, когда я осознал, что мне скоро исполнится 50 лет, что я погряз в бумажной работе, и что мне хочется чего-то нового. Работу поменять в моём возрасте уже проблематично, поэтому я решил начать pet-проект.

Первое, что приходит в таких случаях на ум старому радиолюбителю: новая радиостанция. Стопроцентно аппаратные решения остались в далёком прошлом. Сейчас гораздо более актуальны SDR-трансиверы: решение это программно-аппаратное, есть опубликованные примеры реализации, к некоторым из них даже выложены исходные коды прошивок.

Основная проблема в разработке заключалась в том, что несложные SDR-радиостанции, работающие в связке со звуковой картой, требуют наличия у компьютера, к которому они подключены, двухканальных линейных входа и выхода для работы приёмо-передающего тракта, а также COM-порта для работы CAT-интерфейса. В современных же ноутбуках аудиовход обычно предназначен для подключения микрофона гарнитуры и бывает только монофоническим.

Решением проблемы стала реализация составного устройства USB, состоящего из виртуального COM-порта и дуплексной звуковой карты. Кому интересно, как я с этим справился, не имея опыта программирования, милости прошу под cut.

TL/DR: Как я с этим справился, не имея опыта программирования? Просто начал программировать на C, а остальное приложилось само: MVP проекта реализован, а исходные коды публикуемой реализации составного устройства USB, состоящего из виртуального COM-порта и дуплексной звуковой карты находятся здесь: http://github.com/dmitrii-rudnev/selenite-habr

… и опыт, сын ошибок трудных.

И опыт и навыки формируются практикой. Для их формирования необходимо:

  • изучать документацию;
  • проводить анализ существующих решений;
  • разрабатывать собственные решения;
  • воплощать собственные решения в «железе»;
  • возвращаться к началу цикла если не заработало.

Язык C разрабатывался инженерами и для инженеров. Использование языка программирования C дало мне возможность абстрагироваться от ассемблера и машинных кодов с одной стороны, но в тоже время обращаться напрямую к регистрам или к памяти.

Нелюбимый многими STM32CubeMX с библиотекой HAL значительно облегчил мне процесс разработки хотя бы тем, что не надо было за каждой мелочью заглядывать в Reference Manual.

Кроме того, я очень многому научился, разбирая сгенерированный STM32CubeMX код:

  • его писали разные люди, но он выдержан в одном стиле;
  • назначение переменных и функций понятно из имени;
  • комментарии к коду позволяют документировать его через Doxygen и т.п.

В силу того, что я не мог гарантировать результат своей программистской деятельности, пришлось вводить градации по функционалу MVP проекта от простого к сложному.

Минимальный функционал MVP подразумевал подключение приёмной части радиостанции к линейному входу звуковой карты компьютера и приём на фиксированной частоте.

Следующим шагом планировалась реализация перестройки частоты через CAT-интерфейс, подключение приёмного и передающего трактов радиостанции к линейным входу и выходу звуковой карты и приём-передача на любительских диапазонах.

И только после этого планировалось подключение SDR-трансивера к компьютеру как звукового устройства USB с управлением по CAT-интерфейсу.

Такой подход сразу дал плоды: уже к началу 2019 года, всего через шесть месяцев после установки на мой компьютер STM32CubeMX, был реализован минимальный MVP проекта: функциональный аналог SDR-приёмника Softrock Lite II RX уверенно принимал сигналы точного времени на частоте 9996 кГц.

В настоящее время MVP проекта является функциональным аналогом SDR-трансивера Peaberry SDR V2 и работает как на приём, так и на передачу.

Структура приёмопередающего тракта SDR-трансивера

Описываемое в публикации составное устройство USB работает в составе SDR-трансивера. Структура приёмопередающего тракта разрабатываемого SDR-трансивера включает в себя пока только самый необходимый минимум и представлена на рисунке ниже:

При приёме радиосигнал поступает из антенны через полосовой фильтр (BPF) в квадратурный детектор (QSD). Полученный в результате квадратурный сигнал (IQ) через двухканальный вход дуплексного звукового устройства USB поступает в компьютер для дальнейшей обработки.

При передаче сформированный в компьютере квадратурный сигнал (IQ) через двухканальный выход дуплексного звукового устройства USB поступает в квадратурный возбудитель (QSE).
Полученный в результате радиосигнал подаётся через полосовой фильтр (BPF) в антенну.

Обработка сигналов на стороне компьютера осуществляется программой HDSDR.

Частота приёма и передачи задаётся настройками генератора плавного диапазона (VFO). Управление VFO и режимом работы (приём-передача) осуществляется из программы HDSDR через CAT-интерфейс, подключенный к виртуальному COM-порту.

Связь HDSDR с виртуальным COM-портом осуществляется посредством программы OmniRig, созданной канадским радиолюбителем Alex Shovkoplyas (VE3NEA).

CAT-интерфейс трансивера использует ограниченный набор команд популярного во всём мире трансивера Yaesu FT-817.

Виртуальный COM-порт и дуплексное звуковое устройство объединены в составное устройство USB, работа которого и будет разобрана в данной публикации. Для облегчения проверки работоспособности публикуемого решения на входные и выходные потоки устройств установлены шлейфы.

Вся необходимая для разработки описанного в публикации составного устройства USB документация была найдена поиском по сайту usb.org.

Техническое решение разрабатывалось на основе анализа созданной немецким радиолюбителем Andreas Richter (DF8OE) open source прошивки для трансивера mcHF M0NKA и его клонов. Ряд нюансов был проработан при попытках разобраться в кодах дуплексного звукового устройства USB на базе расширения X-CUBE-AUDIO для STM32CubeMХ.

Структура составного устройства USB

Описываемое в публикации составное устройство USB состоит из виртуального COM-порта и дуплексного звукового устройства USB 16 бит 48 кГц. Публикуемое решение реализовано на микроконтроллере STM32F446ZET6 из состава платы NUCLEO-F446ZE.

Упрощенная структура дескриптора представлена на рисунке ниже:

Дескриптор составного устройства USB создан по рекомендациям, содержащимся в документе:

Хотел бы заострить внимание на том, что в структуре дескриптора составного устройства USB важен порядок описания интерфейсов: сначала идёт описание интерфейса 0, затем интерфейса 1 и т.д. Номера используемых интерфейсами конечных точек (EP) могут идти не по порядку.

При генерации кода STM32CubeMX размещает дескриптор устройства (Device Descriptor) в файле usbd_desc.c. Нужно отметить, что STM32CubeMX при последующей генерации кода не сохранит изменения, вручную внесённые в дескриптор, т.к. они не находятся в области, помеченной как USER CODE.

Дескрипторы конфигурации и классов устройств размещаются в файлах usbd_cdc.c и usbd_audio.c, размещённых в папках директории Middlewares/ST/Class. Важно помнить, что STM32CubeMX даёт выбрать за раз только один класс устройств. Если ранее был выбран другой класс, при генерации кода файлы с драйверами этого класса из проекта будут удалены.

От автора

В следующей части публикации будет разобрана:

  • подготовка проекта в STM32CubeMX;
  • настройка параметров звукового устройства USB;
  • работа звукового устройства USB, которое STM32CubeMX генерирует по умолчанию «из коробки».

Составное устройство USB на STM32. Часть 4: Два-в-одном

В заключительной части публикации о составном устройстве USB я расскажу о том, как заставил заработать составное устройство USB, а также поделюсь некоторыми неочевидными нюансами этого процесса.

Работа составных частей устройства была описана во второй и третьей частях публикации.

Ответы на вопрос, зачем это всё было затеяно, даются в начале первой части и в конце четвёртой.

Исходные коды публикуемой реализации составного устройства USB, состоящего из виртуального COM-порта и дуплексной звуковой карты находятся здесь.

Создаём Composite Device Class

Файлы драйвера составного устройства usbd_comp.c и usbd_comp.h расположены в папках Core/Scr и Core/Inc соответственно.

Структура класса составного устройства аналогична структуре класса звукового устройства и содержит подобный набор функций-обработчиков событий.

Основная функция драйвера составного устройства заключается в том, чтобы определить, драйвер какого устройства нужно подключить для обработки события. При обработке запросов (Requests) это определяется по номеру интерфейса в случае Standard Requests или атрибутам запроса в случае Class-Specific Requests. При обработке пакетов данных переключение производится, как правило, по номеру конечной точки (EP).

Подробно Standard Requests описаны на стр.248 – 260 документа:
[5] Universal Serial Bus Specification, Revision 2.0, April 27, 2000

Запросы Communication Device Class-Specific Requests подробно описаны на стр.18 – 30 документа [4], а Audio Device Class-Specific Requests, соответственно, на стр.74 – 85 документа [3].

Читаем дескриптор

Дескриптор описанного в публикации составного устройства USB состоит из девяти байтов раздела Configuration Descriptor, восьми байтов раздела Interface Association Descriptor (IAD) для двух интерфейсов виртуального COM-порта, 58 байтов дескриптора виртуального COM-порта, восьми байтов раздела IAD для трёх интерфейсов звукового устройства и 183 байтов дескриптора звукового устройства USB.

Виртуальный COM-порт использует интерфейсы 0 и 1, а также конечные точки 1 и 2. Дуплексное звуковое устройство использует интерфейсы 2, 3 и 4, а также конечную точку 3.

Посмотреть листинг дескриптора составного устройства USB

Information for device Selenite TRX (VID=0x0483 PID=0x5740): Connection Information: ------------------------------ Device current bus speed: FullSpeed Device supports USB 1.1 specification Device supports USB 2.0 specification Device address: 0x0014 Current configuration value: 0x00 Number of open pipes: 0 Device Descriptor: ------------------------------ 0x12 bLength 0x01 bDescriptorType 0x0201 bcdUSB 0xEF bDeviceClass (Miscellaneous device) 0x02 bDeviceSubClass 0x01 bDeviceProtocol 0x40 bMaxPacketSize0 (64 bytes) 0x0483 idVendor 0x5740 idProduct 0x0200 bcdDevice 0x01 iManufacturer "STMicroelectronics" 0x02 iProduct "Selenite TRX" 0x03 iSerialNumber "317C33753434" 0x01 bNumConfigurations Configuration Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x02 bDescriptorType 0x010A wTotalLength (266 bytes) 0x05 bNumInterfaces 0x01 bConfigurationValue 0x00 iConfiguration 0xC0 bmAttributes (Self-powered Device) 0xFA bMaxPower (500 mA) Interface Association Descriptor: ------------------------------ 0x08 bLength 0x0B bDescriptorType 0x00 bFirstInterface 0x02 bInterfaceCount 0x02 bFunctionClass (Communication Device Class) 0x02 bFunctionSubClass (Abstract Control Model - ACM) 0x01 bFunctionProtocol (ITU-T V.250) 0x00 iFunction Interface Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x04 bDescriptorType 0x00 bInterfaceNumber 0x00 bAlternateSetting 0x01 bNumEndPoints 0x02 bInterfaceClass (Communication Device Class) 0x02 bInterfaceSubClass (Abstract Control Model - ACM) 0x01 bInterfaceProtocol (ITU-T V.250) 0x00 iInterface CDC Header Functional Descriptor: ------------------------------ 0x05 bFunctionalLength 0x24 bDescriptorType 0x00 bDescriptorSubtype 0x0110 bcdCDC CDC Call Management Functional Descriptor: ------------------------------ 0x05 bFunctionalLength 0x24 bDescriptorType 0x01 bDescriptorSubtype 0x00 bmCapabilities 0x01 bDataInterface CDC Abstract Control Management Functional Descriptor: ------------------------------ 0x04 bFunctionalLength 0x24 bDescriptorType 0x02 bDescriptorSubtype 0x02 bmCapabilities CDC Union Functional Descriptor: ------------------------------ 0x05 bFunctionalLength 0x24 bDescriptorType 0x06 bDescriptorSubtype 0x00 bControlInterface 0x01 bSubordinateInterface(0) Endpoint Descriptor: ------------------------------ 0x07 bLength 0x05 bDescriptorType 0x82 bEndpointAddress (IN endpoint 2) 0x03 bmAttributes (Transfer: Interrupt / Synch: None / Usage: Data) 0x0008 wMaxPacketSize (1 x 8 bytes) 0x10 bInterval (16 frames) Interface Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x04 bDescriptorType 0x01 bInterfaceNumber 0x00 bAlternateSetting 0x02 bNumEndPoints 0x0A bInterfaceClass (CDC Data) 0x00 bInterfaceSubClass 0x00 bInterfaceProtocol 0x00 iInterface Endpoint Descriptor: ------------------------------ 0x07 bLength 0x05 bDescriptorType 0x01 bEndpointAddress (OUT endpoint 1) 0x02 bmAttributes (Transfer: Bulk / Synch: None / Usage: Data) 0x0040 wMaxPacketSize (64 bytes) 0x00 bInterval Endpoint Descriptor: ------------------------------ 0x07 bLength 0x05 bDescriptorType 0x81 bEndpointAddress (IN endpoint 1) 0x02 bmAttributes (Transfer: Bulk / Synch: None / Usage: Data) 0x0040 wMaxPacketSize (64 bytes) 0x00 bInterval Interface Association Descriptor: ------------------------------ 0x08 bLength 0x0B bDescriptorType 0x02 bFirstInterface 0x03 bInterfaceCount 0x01 bFunctionClass (Audio Device Class) 0x01 bFunctionSubClass (Audio Control Interface) 0x00 bFunctionProtocol 0x00 iFunction Interface Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x04 bDescriptorType 0x02 bInterfaceNumber 0x00 bAlternateSetting 0x00 bNumEndPoints 0x01 bInterfaceClass (Audio Device Class) 0x01 bInterfaceSubClass (Audio Control Interface) 0x00 bInterfaceProtocol 0x00 iInterface AC Interface Header Descriptor: ------------------------------ 0x0A bLength 0x24 bDescriptorType 0x01 bDescriptorSubtype 0x0100 bcdADC 0x0046 wTotalLength (70 bytes) 0x02 bInCollection 0x03 baInterfaceNr(1) 0x04 baInterfaceNr(2) AC Input Terminal Descriptor: ------------------------------ 0x0C bLength 0x24 bDescriptorType 0x02 bDescriptorSubtype 0x01 bTerminalID 0x0101 wTerminalType (USB Streaming) 0x00 bAssocTerminal 0x02 bNrChannels (2 channels) 0x0003 wChannelConfig 0x00 iChannelNames 0x00 iTerminal AC Feature Unit Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x24 bDescriptorType 0x06 bDescriptorSubtype 0x02 bUnitID 0x01 bSourceID 0x01 bControlSize bmaControls: 0x01 Channel(0) 0x00 Channel(1) 0x00 iFeature AC Output Terminal Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x24 bDescriptorType 0x03 bDescriptorSubtype 0x03 bTerminalID 0x0301 wTerminalType (Speaker) 0x00 bAssocTerminal 0x02 bSourceID 0x00 iTerminal AC Input Terminal Descriptor: ------------------------------ 0x0C bLength 0x24 bDescriptorType 0x02 bDescriptorSubtype 0x04 bTerminalID 0x0200 wTerminalType (Input Undefined) 0x00 bAssocTerminal 0x02 bNrChannels (2 channels) 0x0003 wChannelConfig 0x00 iChannelNames 0x00 iTerminal AC Feature Unit Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x24 bDescriptorType 0x06 bDescriptorSubtype 0x05 bUnitID 0x04 bSourceID 0x01 bControlSize bmaControls: 0x01 Channel(0) 0x00 Channel(1) 0x00 iFeature AC Output Terminal Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x24 bDescriptorType 0x03 bDescriptorSubtype 0x06 bTerminalID 0x0101 wTerminalType (USB Streaming) 0x00 bAssocTerminal 0x05 bSourceID 0x00 iTerminal Interface Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x04 bDescriptorType 0x03 bInterfaceNumber 0x00 bAlternateSetting 0x00 bNumEndPoints 0x01 bInterfaceClass (Audio Device Class) 0x02 bInterfaceSubClass (Audio Streaming Interface) 0x00 bInterfaceProtocol 0x00 iInterface Interface Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x04 bDescriptorType 0x03 bInterfaceNumber 0x01 bAlternateSetting 0x01 bNumEndPoints 0x01 bInterfaceClass (Audio Device Class) 0x02 bInterfaceSubClass (Audio Streaming Interface) 0x00 bInterfaceProtocol 0x00 iInterface AS Interface Descriptor: ------------------------------ 0x07 bLength 0x24 bDescriptorType 0x01 bDescriptorSubtype 0x01 bTerminalLink 0x01 bDelay 0x0001 wFormatTag (PCM) AS Format Type 1 Descriptor: ------------------------------ 0x0B bLength 0x24 bDescriptorType 0x02 bDescriptorSubtype 0x01 bFormatType (FORMAT_TYPE_1) 0x02 bNrChannels (2 channels) 0x02 bSubframeSize 0x10 bBitResolution (16 bits per sample) 0x01 bSamFreqType (Discrete sampling frequencies) 0x00BB80 tSamFreq(1) (48000 Hz) Endpoint Descriptor (Audio/MIDI 1.0): ------------------------------ 0x09 bLength 0x05 bDescriptorType 0x03 bEndpointAddress (OUT endpoint 3) 0x01 bmAttributes (Transfer: Isochronous / Synch: None / Usage: Data) 0x00C0 wMaxPacketSize (1 x 192 bytes) 0x01 bInterval (1 frames) 0x00 bRefresh 0x00 bSynchAddress AS Isochronous Data Endpoint Descriptor: ------------------------------ 0x07 bLength 0x25 bDescriptorType 0x01 bDescriptorSubtype 0x00 bmAttributes 0x00 bLockDelayUnits (undefined) 0x0000 wLockDelay Interface Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x04 bDescriptorType 0x04 bInterfaceNumber 0x00 bAlternateSetting 0x00 bNumEndPoints 0x01 bInterfaceClass (Audio Device Class) 0x02 bInterfaceSubClass (Audio Streaming Interface) 0x00 bInterfaceProtocol 0x00 iInterface Interface Descriptor: ------------------------------ 0x09 bLength 0x04 bDescriptorType 0x04 bInterfaceNumber 0x01 bAlternateSetting 0x01 bNumEndPoints 0x01 bInterfaceClass (Audio Device Class) 0x02 bInterfaceSubClass (Audio Streaming Interface) 0x00 bInterfaceProtocol 0x00 iInterface AS Interface Descriptor: ------------------------------ 0x07 bLength 0x24 bDescriptorType 0x01 bDescriptorSubtype 0x06 bTerminalLink 0x01 bDelay 0x0001 wFormatTag (PCM) AS Format Type 1 Descriptor: ------------------------------ 0x0B bLength 0x24 bDescriptorType 0x02 bDescriptorSubtype 0x01 bFormatType (FORMAT_TYPE_1) 0x02 bNrChannels (2 channels) 0x02 bSubframeSize 0x10 bBitResolution (16 bits per sample) 0x01 bSamFreqType (Discrete sampling frequencies) 0x00BB80 tSamFreq(1) (48000 Hz) Endpoint Descriptor (Audio/MIDI 1.0): ------------------------------ 0x09 bLength 0x05 bDescriptorType 0x83 bEndpointAddress (IN endpoint 3) 0x01 bmAttributes (Transfer: Isochronous / Synch: None / Usage: Data) 0x00C0 wMaxPacketSize (1 x 192 bytes) 0x01 bInterval (1 frames) 0x00 bRefresh 0x00 bSynchAddress AS Isochronous Data Endpoint Descriptor: ------------------------------ 0x07 bLength 0x25 bDescriptorType 0x01 bDescriptorSubtype 0x00 bmAttributes 0x00 bLockDelayUnits (undefined) 0x0000 wLockDelay Microsoft OS Descriptor is not available. Error code: 0x0000001F String Descriptor Table -------------------------------- Index LANGID String 0x00 0x0000 0x0409 0x01 0x0409 "STMicroelectronics" 0x02 0x0409 "Selenite TRX" 0x03 0x0409 "317C33753434" ------------------------------ Connection path for device: xHCI-. . -. USB Root Hub Selenite TRX (VID=0x0483 PID=0x5740) Port: 2 Running on: Windows 10 or greater Brought to you by TDD v2.11.0, Mar 26 2018, 09:54:50 

Разбираем работу устройства

Рассмотрим доработанный файл usb_device.c, расположенный в папке USB_DEVICE/App:

#include "usb_device.h" #include "usbd_core.h" #include "usbd_desc.h" #include "usbd_cdc.h" #include "usbd_cdc_if.h" /* USER CODE BEGIN Includes */ #include "usbd_conf.h" #include "usbd_comp.h" /* USER CODE END Includes */ /* USER CODE BEGIN PV */ extern PCD_HandleTypeDef hpcd_USB_OTG_FS; /* USER CODE END PV */ /* USB Device Core handle declaration. */ USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS; void MX_USB_DEVICE_Init(void) < /* USER CODE BEGIN USB_DEVICE_Init_PreTreatment */ USBD_Init (&hUsbDeviceFS, &FS_Desc, DEVICE_FS); //HAL_PCDEx_SetRxFiFo (&hpcd_USB_OTG_FS, 0x80); //HAL_PCDEx_SetTxFiFo (&hpcd_USB_OTG_FS, 0, 0x40); HAL_PCDEx_SetTxFiFo (&hpcd_USB_OTG_FS, 1, 0x10); HAL_PCDEx_SetTxFiFo (&hpcd_USB_OTG_FS, 2, 0x10); HAL_PCDEx_SetTxFiFo (&hpcd_USB_OTG_FS, 3, 0xC0); USBD_RegisterClass (&hUsbDeviceFS, &USBD_COMP); USBD_COMP_RegisterInterface (&hUsbDeviceFS, &USBD_COMP_fops_FS); USBD_Start (&hUsbDeviceFS); return; /* USER CODE END USB_DEVICE_Init_PreTreatment */ 

Сначала создаётся переменная hUsbDeviceFS. Тип USBD_HandleTypeDef объявлен в usbd_def.h.

Функция MX_USB_DEVICE_Init вызывается из main.c.

Вызовом функции USBD_Init задаются начальные значения переменной hUsbDeviceFS.

Затем вызовом функций HAL_PCDEx_SetTxFiFo производится настройка буфера USB для каждой конечной точки составного устройства.

Неочевидный нюанс 1: по умолчанию настройка буфера USB производится при исполнении функции USBD_LL_Init, размещённой в файле usbd_conf.c. В теле этой функции области, помеченной как USER CODE, нет. Т.е. при каждой генерации кода STM32CubeMX будет удалять настройки буфера для конечных точек 2 и 3. Именно поэтому окончательная настройка буфера USB производится уже после того, как функция USBD_LL_Init отработала.

Вызовом функции USBD_RegisterClass в hUsbDeviceFS.pClass размещается указатель на созданную в usbd_comp.c переменную USBD_COMP, содержащую указатели на обработчики событий, относящихся к классу устройства. Тип USBD_ClassTypeDef объявлен в usbd_def.h.

Вызовом функции USBD_RegisterInterface в hUsbDeviceFS.pUserData размещается указатель на созданную в usbd_comp.h пустую переменную USBD_COMP_fops_FS.

В дальнейшем обработчики событий составного устройства USB будут вызывать обработчики событий нужного устройства, входящего в составное, а также подключать нужный интерфейс связи с оконечными устройствами.

Вызовом функции USBD_Start производится запуск устройства USB.

Неочевидный нюанс 2: составное устройство будет упорно определяться как виртуальный COM-порт, если не поменять значения трёх байтов в стандартном дескрипторе устройства USB (USB standard device descriptor), размещённом в файле usbd_desc.c, причём при каждой генерации кода STM32CubeMX эти изменения будет удалять:

/** USB standard device descriptor. */ __ALIGN_BEGIN uint8_t USBD_FS_DeviceDesc[USB_LEN_DEV_DESC] __ALIGN_END = < 0x12, /*bLength */ USB_DESC_TYPE_DEVICE, /*bDescriptorType*/ #if (USBD_LPM_ENABLED == 1) 0x01, /*bcdUSB */ /* changed to USB version 2.01 in order to support LPM L1 suspend resume test of USBCV3.0*/ #else 0x00, /*bcdUSB */ #endif /* (USBD_LPM_ENABLED == 1) */ 0x02, //0x02, /*bDeviceClass*/ //0x02, /*bDeviceSubClass*/ //0x00, /*bDeviceProtocol*/ 0xEF, /*bDeviceClass = Misc */ 0x02, /*bDeviceSubClass = Common Class */ 0x01, /*bDeviceProtocol = IAD */ USB_MAX_EP0_SIZE, /*bMaxPacketSize*/ LOBYTE(USBD_VID), /*idVendor*/ HIBYTE(USBD_VID), /*idVendor*/ LOBYTE(USBD_PID_FS), /*idProduct*/ HIBYTE(USBD_PID_FS), /*idProduct*/ 0x00, /*bcdDevice rel. 2.00*/ 0x02, USBD_IDX_MFC_STR, /*Index of manufacturer string*/ USBD_IDX_PRODUCT_STR, /*Index of product string*/ USBD_IDX_SERIAL_STR, /*Index of serial number string*/ USBD_MAX_NUM_CONFIGURATION /*bNumConfigurations*/ >; 

Неочевидный нюанс 3: виртуальный COM-порт в данном решении работает корректно только в случае, когда номер используемой им конечной точки меньше, чем номер конечной точки звукового устройства.

Неочевидный нюанс 4: виртуальный COM-порт в данном решении работает корректно только в случае, когда при инициализации в его буфер прописываются параметры порта (см. USBD_COMP_Init). Без этой записи программы терминалов к COM-порту могут и не подключиться.

Проверка работоспособности драйвера составного устройства USB

Соединяем воедино проверки работоспособности драйвера виртуального COM-порта и дуплексного звукового устройства USB. Убеждаемся, что они отлично уживаются.

Неочевидный нюанс 5: при проверке работоспособности «эхо» через COM-порт возвращается, когда составное устройство уже «переключено на COM-порт». В реальном применении устройства передача может начаться, когда подключено звуковое устройство. Чтобы избежать подобной ситуации, перед началом передачи производится вызов функции COMP_CDC_Transmit_FS для подключения драйвера виртуального COM-порта:

/* USER CODE BEGIN INCLUDE */ #include "usbd_comp.h" /* USER CODE END INCLUDE */ uint8_t CDC_Transmit_FS(uint8_t* Buf, uint16_t Len) < uint8_t result = USBD_OK; /* USER CODE BEGIN 7 */ result = COMP_CDC_Transmit_FS (Buf, Len); //++++++ USBD_CDC_HandleTypeDef *hcdc = (USBD_CDC_HandleTypeDef*)hUsbDeviceFS.pClassData; if (hcdc->TxState != 0) < return USBD_BUSY; >USBD_CDC_SetTxBuffer(&hUsbDeviceFS, Buf, Len); result = USBD_CDC_TransmitPacket(&hUsbDeviceFS); /* USER CODE END 7 */ return result; > 

Выводы

Автору удалось реализовать составное устройство USB, состоящее из виртуального COM-порта и дуплексной звуковой карты, на ресурсах платы NUCLEO-F446ZE.

Решение оформлено в виде проекта в среде разработки STM32CubeIDE. После генерации кода STM32CubeMX для восстановления работоспособности решения необходимо вручную изменить значения трёх байтов в стандартном дескрипторе устройства USB (USB standard device descriptor), размещённом в файле usbd_desc.c.

От автора

Данный цикл публикаций подводит черту, фиксирует результат проекта, которой мне удалось достичь в одиночку.

Хочу поблагодарить своих читателей за доброжелательность и тёплый приём. Я никогда не был и никогда уже не буду профессиональным разработчиком ПО для микроконтроллеров. И это моя первая публикация про разработку программного обеспечения.

Благодарю Георгия (RX9CIM) за моральную поддержку при запуске проекта.

Отдельная благодарность romanetz_omsk, без которого я бы забросил проект ещё два года назад.

По логике дальнейшего развития MVP нужно приступать к написанию DSP, а это уже достаточно сложная для меня математика. Как это осилить в одиночку, ума не приложу…

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *