CH32-USB模拟HID设备分析

USB HID 设备是符合 USB HID 类规范的设备，它允许设备与计算机进行通信，实现人机交互功能，带有USB功能的CH32的EVT库里有模拟HID的dmeo，此例程与串口2交互实现USB与串口的透传功能。

鉴于很多USB初学者，此博客旨在通过详细的步骤，让客户快速上手此例程。

以V307的USBFS接口为例,USBD的与USBFS也是同理，USBHS的端点最大包长为512，而不同于USBD与USBFS的64字节。

一，重要外设参数初始化

/* Variables init */

Var_Init();//USB与串口2交互缓冲区参数初始化

/* UART2 init */

UART2_Init();//串口2初始化

UART2_DMA_Init();//串口2DMA初始化

/* Usb Init */

USBFS_RCC_Init();

USBFS_Device_Init(ENABLE);

NVIC_EnableIRQ(USBFS_IRQn);

/* Timer init */

TIM2_Init();//用作超时定时器

配置描述符里说明端点描述符与USB端点初始化一一对应，1为下传端点，2为上传端点。

二，数据交互。

if(USBFS_DevEnumStatus)//USBFS_DevEnumStatus USB枚举成功标志，不判断此位进行上传USB数据，可能会导致丢包或者异常。

{

UART2_Rx_Service();//串口接收的数据，通过USB端点2上传至USB主机。

UART2_Tx_Service();//USB主机下发的HID数据通过串口2发送出来。

HID_Set_Report_Deal();//此位HID类命令，通过端点0下发。

}

1.先看ART2_Rx_Service();函数

这里只贴出USB上传部分

if (pkg_len)//如果串口2的DMA缓冲区有数据

{

USBFSD->UEP2_DMA = (uint16_t)(uint32_t)USBFS_EP2_Buf;//USB端点（上传）的DMA指向USBFS_EP2_Buf缓冲区

USBFS_EP2_Buf[0] = pkg_len;//此次传输的串口接收的一包数据的总长度赋值给USB缓冲区的第一个元素。

memcpy(USBFS_EP2_Buf + 1,&UART2_RxBuffer[UART2_Rx_Deal_Ptr],pkg_len);将剩下的数据赋值给剩下的buf。

USBFSD->UEP2_TX_LEN = pkg_len + 1;

USBFS_Endp_Busy[DEF_UEP2] = 1;//上传忙标志位，在USB上传完成中断中清零，需要上传的时候可以判断此标志为0再进行上传操作。

USBFSD->UEP2_TX_CTRL = (USBFSD->UEP2_TX_CTRL & ~USBFS_UEP_T_RES_MASK) | USBFS_UEP_T_RES_ACK; // Start Upload

UART2_Rx_RemainLen -= pkg_len;//剩余数据

UART2_Rx_Deal_Ptr += pkg_len;//处理数据

if (UART2_Rx_Deal_Ptr >= DEF_UART2_BUF_SIZE)

{

UART2_Rx_Deal_Ptr = 0x00;//处理数据清零结束

}

此处理获取串口一包接收的数据，然后将这些数据拆成若干个慢64字节的数据包发出去（最后一包满64或不满64字节），此处理将第一个数据改成此包的数据长度，所有pkg_len 最大为63，占一个字节，若是数据满63字节，加上pkg_len 的本身的一个字节，则构成满包64字节。此点是透传的重要之点。处理的时候加上了本包的数据长度。

这里必须要贴出端点1的接收中断，串口2发送的数据来自于此。

case USBFS_UIS_TOKEN_OUT | DEF_UEP1:

if ( intst & USBFS_UIS_TOG_OK )

{

/* Write In Buffer */

USBFSD->UEP1_RX_CTRL ^= USBFS_UEP_R_TOG;

RingBuffer_Comm.PackLen[RingBuffer_Comm.LoadPtr] = USBFSD->RX_LEN;//此次接收的长度

RingBuffer_Comm.LoadPtr ++;//环形缓冲区加载包数

if(RingBuffer_Comm.LoadPtr == DEF_Ring_Buffer_Max_Blks)//满了归零

{

RingBuffer_Comm.LoadPtr = 0;

}

USBFSD->UEP1_DMA = (uint32_t)(&Data_Buffer[(RingBuffer_Comm.LoadPtr) * DEF_USBD_FS_PACK_SIZE]);//USB端点接收DMA根据接收包数在环形缓冲区里偏移。

RingBuffer_Comm.RemainPack ++;//环形缓冲区未处理包数自增

if(RingBuffer_Comm.RemainPack >= DEF_Ring_Buffer_Max_Blks-DEF_RING_BUFFER_REMINE)//当未处理包距离缓冲区最大包还有4包时，停止USB停止接收

{

USBFSD->UEP1_RX_CTRL = (USBFSD->UEP1_RX_CTRL & ~USBFS_UEP_R_RES_MASK) | USBFS_UEP_R_RES_NAK;

RingBuffer_Comm.StopFlag = 1;//置停止接收标志位。

}

UART2_Tx_Service();

/* Pass-through USB-HID data to uart2 */

if(RingBuffer_Comm.RemainPack)

{

pkg_len = Data_Buffer[(RingBuffer_Comm.DealPtr) * DEF_USBD_FS_PACK_SIZE]; // Get the valid data length

if (pkg_len)

{

if (pkg_len > ( DEF_USBD_FS_PACK_SIZE - 1 ) )

{

pkg_len = DEF_USBD_FS_PACK_SIZE - 1; // Limit the length of this transmission

}

pbuf = &Data_Buffer[(RingBuffer_Comm.DealPtr) * DEF_USBD_FS_PACK_SIZE] + 1;//同理此处buf加一，将HID的调试助手发送的第一个数据不通过串口发送，第一个数据只代表帧头或者同步标志等等，用于程序判断，此处应注意。

UART2_DMA_Tx( pbuf, pkg_len );

UART2_Tx_Flag = 1;

}

三，至此，透传数据流程大致走完。现在看具体实操。

1.打开bushound选择HID设备

2.串口2接PA2接RX，PA3接TX。打开HIDTool，选择HID设备1A86的VID的，连接。工具下载地址

https://www.wch.cn/downloads/HIDAssist_ZIP.htm

串口发送63个字节，程序处理后将第一个数据改成0x3f等与63，后面的是数据。串口发送，HID工具与bushound显示如下

注：HID调试助手，需要一次接受满64字节才会显示，多了的也不显示，但是此时你可以用bushound观察。