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目录 一、整体步骤 二、USB的整体大致的初始化流程 三、USB复合设备的工程添加 四、USB复合设备文件与配置的修改 1、USB复合配置描述符的修改 2、USB复合设备类的函数实现 3、usbd_conf.c 与 usbd_conf.h的修改 （1）usbd_conf.c 中修改 USBD_LL_Init （2）usbd_conf.h 中 主要修改的是接口数量 （3）usb_device.c 中的修改 五、注意事项 1、实现USB复合设备中遇到的一些问题 2、USB HID 中 USBD_HID_SendReport的修改 一、整体步骤 首先先使用STM32CubeMX生成 MSC 与 HID 的模版，然后使用其中一个模版进行工程整理然后创建USB Composite的C文件，将MSC 与 HID 的Init、DeInit、DataIn、DataOut.....等函数进行整合，然后再编写MSC+HID的USB复合设备的配置描述符修改usbd_conf.c 与 usbd_conf.h 中的内容，创建新端点的FIFO、最大接口数量等等其中MSC与HID模版生成，请见前面文章： STM32-USB学习系列(三)：USB-MSC实现以SD卡为载体的U盘 STM32-USB学习系列(四)：USB-HID模拟鼠标功能 二、USB的整体大致的初始化流程
建议：直接以MSC为模版，将HID类移放到模版中
其中USB的设备描述符不需要修改，使用默认生成的就可以。 配置描述符中需要修改的内容： USB_DESC_TYPE_CONFIGURATION 配置返回的所有数据大小(自己计算新的配置描述符的整体长度bNumInterfaces: 2 interface (配置描述符的接口由0x01该成0x02，因为有两个接口)USBD_MSC_INTERFACE_NUM /* bInterfaceNumber: Number of Interface */ USBD_HID_INTERFACE_NUM 对应接口编号的修改MSC与HID端点地址 uint8_t USBD_Composite_CfgFSDesc[USB_COMPOSITE_CONFIG_DESC_SIZ] __ALIGN_END = { /* 配置描述符 */ 0x09, /* bLength: Configuation Descriptor size */ /* 配置描述符的字节大小 */ USB_DESC_TYPE_CONFIGURATION, /* bDescriptorType: Configuration */ /* 配置描述符类型编号 0x02*/ USB_COMPOSITE_CONFIG_DESC_SIZ, /* 此配置返回的所有数据大小 (整个配置描述符长度加起来) */ 0x00, 0x02, /* bNumInterfaces: 2 interface */ /* 此配置所支持的接口数量: 2个接口(msc + hid) */ 0x01, /* bConfigurationValue: */ /* Set_Configuration 命令所需要的参数值 */ 0x00, /* iConfiguration: */ /* 描述该配置的字符串的索引值 */ 0xC0, /* bmAttributes: */ /* 供电模式选择 (D7:总线供电 D6:自供电 D5:远程唤醒 D4..0:保留(复位为零))*/ 0x64, /* MaxPower 200 mA */ /* 设备从总线提取的最大电流 ,每个单位为2mA(即: 50 = 100mA),USB2.0最大500mA*/ /**************************************************** MSC ***************************************************/ /******************** Mass Storage interface ********************/ 0x09, /* bLength: Interface Descriptor size */ /* 接口字节数大小 */ 0x04, /* bDescriptorType: */ /* 接口描述符的类型编号 */ USBD_MSC_INTERFACE_NUM, /* bInterfaceNumber: Number of Interface */ /* 接口的编号,第一个接口的编号为0 */ 0x00, /* bAlternateSetting: Alternate setting */ /* 备用的接口描述符编号 */ 0x02, /* bNumEndpoints*/ /* 该接口使用的端点数，不包括端点0 */ 0x08, /* bInterfaceClass: MSC Class */ /* 该接口的类型 */ 0x06, /* bInterfaceSubClass : SCSI transparent*/ /* 接口子类型 */ 0x50, /* nInterfaceProtocol */ /* 接口遵循的协议 */ 0x05, /* iInterface: */ /* 描述该接口的字符串索引值 */ /******************** Mass Storage Endpoints ********************/ 0x07, /*Endpoint descriptor length = 7*/ /* 端点描述符大小 */ 0x05, /*Endpoint descriptor type */ /* 端点描述符的类型编号 */ MSC_EPIN_ADDR, /*Endpoint address (IN, address 1) */ /* USB设备的端点地址: 0x81 => 1000 00001(Bit7 表示方向 1/0 => In/Out ，Bit3~0表示端点号)*/ 0x02, /*Bulk endpoint type */ /* 端点属性:(Bit1-0: 00控制，01同步，02批量，03中断) */ LOBYTE(MSC_MAX_FS_PACKET), /* 本端点接受或发送的最大信息包大小 */ HIBYTE(MSC_MAX_FS_PACKET), 0x00, /*Polling interval in milliseconds */ /* 轮训数据传送端点的时间间隔，对于批量和控制的端点忽略，对于同步传送的端点必须为1，对于中断传送的端点，范围为1~255 */ 0x07, /*Endpoint descriptor length = 7 */ 0x05, /*Endpoint descriptor type */ MSC_EPOUT_ADDR, /*Endpoint address (OUT, address 1) */ 0x02, /*Bulk endpoint type */ LOBYTE(MSC_MAX_FS_PACKET), HIBYTE(MSC_MAX_FS_PACKET), 0x00, /*Polling interval in milliseconds*/ /**************************************************** HID ***************************************************/ /************** Descriptor of Joystick Mouse interface ****************/ 0x09, /*bLength: Interface Descriptor size*/ USB_DESC_TYPE_INTERFACE,/*bDescriptorType: Interface descriptor type*/ USBD_HID_INTERFACE_NUM, /*bInterfaceNumber: Number of Interface*/ /* 第二个接口的编号为1 */ 0x00, /*bAlternateSetting: Alternate setting*/ 0x01, /*bNumEndpoints*/ 0x03, /*bInterfaceClass: HID*/ 0x01, /*bInterfaceSubClass : 1=BOOT, 0=no boot*/ 0x02, /*nInterfaceProtocol : 0=none, 1=keyboard, 2=mouse*/ 0, /*iInterface: Index of string descriptor*/ /******************** Descriptor of Joystick Mouse HID ********************/ 0x09, /*bLength: HID Descriptor size*/ HID_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType: HID*/ 0x11, /*bcdHID: HID Class Spec release number*/ 0x01, 0x00, /*bCountryCode: Hardware target country*/ 0x01, /*bNumDescriptors: Number of HID class descriptors to follow*/ /* 下级描述符的数目,只有1个HID报告描述符 */ 0x22, /*bDescriptorType*/ /* 下级描述符类型，HID报告类型 */ HID_MOUSE_REPORT_DESC_SIZE,/*wItemLength: Total length of Report descriptor*/ 0x00, /******************** Descriptor of Mouse endpoint ********************/ 0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/ USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /*bDescriptorType:*/ HID_EPIN_ADDR, /*bEndpointAddress: Endpoint Address (IN)*/ 0x03, /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/ HID_EPIN_SIZE, /*wMaxPacketSize: 4 Byte max */ 0x00, HID_FS_BINTERVAL, /*bInterval: Polling Interval */ }; 2、USB复合设备类的函数实现 uint8_t USBD_Composite_Init (USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t cfgidx) { uint8_t res = 0; res = USBD_HID.Init(pdev, cfgidx); pdev->pUserData = &USBD_Storage_Interface_fops_FS;//MSC用户函数 res = USBD_MSC.Init(pdev, cfgidx); return res; } uint8_t USBD_Composite_DeInit (USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t cfgidx) { uint8_t res = 0; res += USBD_HID.DeInit(pdev,cfgidx); pdev->pUserData = &USBD_Storage_Interface_fops_FS;//MSC用户函数 res += USBD_MSC.DeInit(pdev,cfgidx); return res; } uint8_t USBD_Composite_Setup (USBD_HandleTypeDef *pdev, USBD_SetupReqTypedef *req) { printf("SetUp: req->wIndex: %d\r\n", req->wIndex); switch(req->wIndex) { case USBD_MSC_INTERFACE_NUM: pdev->pUserData = &USBD_Storage_Interface_fops_FS; return (USBD_MSC.Setup(pdev, req)); case USBD_HID_INTERFACE_NUM: return (USBD_HID.Setup(pdev, req)); default: break; } return USBD_OK; } uint8_t USBD_Composite_DataIn (USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t epnum) { switch(epnum) { case MSC_EP_NUM: pdev->pUserData = &USBD_Storage_Interface_fops_FS; return (USBD_MSC.DataIn(pdev, epnum)); case HID_EP_NUM: return (USBD_HID.DataIn(pdev, epnum)); default: break; } return USBD_OK; } uint8_t USBD_Composite_DataOut (USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t epnum) { return (USBD_MSC.DataOut(pdev, epnum)); } uint8_t *USBD_Composite_GetFSCfgDesc (uint16_t *length) { *length = sizeof (USBD_Composite_CfgFSDesc); return USBD_Composite_CfgFSDesc; } uint8_t *USBD_Composite_GetDeviceQualifierDescriptor (uint16_t *length) { *length = sizeof (USBD_Composite_DeviceQualifierDesc); return USBD_Composite_DeviceQualifierDesc; } 3、usbd_conf.c 与 usbd_conf.h的修改 （1）usbd_conf.c 中修改 USBD_LL_Init给新的端点配置FIFO通道：（其中USB-FS中的FIFO只有1.25KB大小，也就是设置不能超过0x140） USBD_StatusTypeDef USBD_LL_Init(USBD_HandleTypeDef *pdev) { /* Init USB Ip. */ if (pdev->id == DEVICE_FS) { /* Link the driver to the stack. */ hpcd_USB_OTG_FS.pData = pdev; pdev->pData = &hpcd_USB_OTG_FS; hpcd_USB_OTG_FS.Instance = USB_OTG_FS; hpcd_USB_OTG_FS.Init.dev_endpoints = 4; hpcd_USB_OTG_FS.Init.speed = PCD_SPEED_FULL; hpcd_USB_OTG_FS.Init.dma_enable = DISABLE; hpcd_USB_OTG_FS.Init.phy_itface = PCD_PHY_EMBEDDED; hpcd_USB_OTG_FS.Init.Sof_enable = DISABLE; hpcd_USB_OTG_FS.Init.low_power_enable = DISABLE; hpcd_USB_OTG_FS.Init.lpm_enable = DISABLE; hpcd_USB_OTG_FS.Init.vbus_sensing_enable = DISABLE; hpcd_USB_OTG_FS.Init.use_dedicated_ep1 = DISABLE; if (HAL_PCD_Init(&hpcd_USB_OTG_FS) != HAL_OK) { Error_Handler( ); } #if (USE_HAL_PCD_REGISTER_CALLBACKS == 1U) /* Register USB PCD CallBacks */ HAL_PCD_RegisterCallback(&hpcd_USB_OTG_FS, HAL_PCD_SOF_CB_ID, PCD_SOFCallback); HAL_PCD_RegisterCallback(&hpcd_USB_OTG_FS, HAL_PCD_SETUPSTAGE_CB_ID, PCD_SetupStageCallback); HAL_PCD_RegisterCallback(&hpcd_USB_OTG_FS, HAL_PCD_RESET_CB_ID, PCD_ResetCallback); HAL_PCD_RegisterCallback(&hpcd_USB_OTG_FS, HAL_PCD_SUSPEND_CB_ID, PCD_SuspendCallback); HAL_PCD_RegisterCallback(&hpcd_USB_OTG_FS, HAL_PCD_RESUME_CB_ID, PCD_ResumeCallback); HAL_PCD_RegisterCallback(&hpcd_USB_OTG_FS, HAL_PCD_CONNECT_CB_ID, PCD_ConnectCallback); HAL_PCD_RegisterCallback(&hpcd_USB_OTG_FS, HAL_PCD_DISCONNECT_CB_ID, PCD_DisconnectCallback); HAL_PCD_RegisterDataOutStageCallback(&hpcd_USB_OTG_FS, PCD_DataOutStageCallback); HAL_PCD_RegisterDataInStageCallback(&hpcd_USB_OTG_FS, PCD_DataInStageCallback); HAL_PCD_RegisterIsoOutIncpltCallback(&hpcd_USB_OTG_FS, PCD_ISOOUTIncompleteCallback); HAL_PCD_RegisterIsoInIncpltCallback(&hpcd_USB_OTG_FS, PCD_ISOINIncompleteCallback); #endif /* USE_HAL_PCD_REGISTER_CALLBACKS */ /*所有EP共享的Rx FiFo + Tx FiFo 不能超过1.25kB 即0x140*/ 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, 0x40); HAL_PCDEx_SetTxFiFo(&hpcd_USB_OTG_FS, 2, 0x40); } return USBD_OK; } （2）usbd_conf.h 中 主要修改的是接口数量 /*---------- -----------*/ #define USBD_MAX_NUM_INTERFACES 2U /*---------- -----------*/ #define USBD_MAX_NUM_CONFIGURATION 1U /*---------- -----------*/ #define USBD_MAX_STR_DESC_SIZ 512U /*---------- -----------*/ #define USBD_DEBUG_LEVEL 0U /*---------- -----------*/ #define USBD_LPM_ENABLED 0U /*---------- -----------*/ #define USBD_SELF_POWERED 1U /*---------- -----------*/ #define MSC_MEDIA_PACKET 512U /****************************************/ /* #define for FS and HS identification */ #define DEVICE_FS 0 #define DEVICE_HS 1 （3）usb_device.c 中的修改MX_USB_DEVICE_Init 中 ，USBD_RegisterClass() 中改成自己的USB的复合类 if (USBD_Init(&hUsbDeviceFS, &FS_Desc, DEVICE_FS) != USBD_OK) { Error_Handler(); } if (USBD_RegisterClass(&hUsbDeviceFS, &USBD_COMPOSITE) != USBD_OK) { Error_Handler(); } if (USBD_Start(&hUsbDeviceFS) != USBD_OK) { Error_Handler(); } 五、注意事项 1、实现USB复合设备中遇到的一些问题 首先，使用USB-MSC 读写SD卡的过程中，如果SD卡没有使用中断，则需要确保USB属于高优先级。否则在读写SD过程中，被其他中断打断，会导致掉盘。如果使用了SD的中断或者读写DMA中断，其中优先级： SD > SD DMA > USB其次，在HID 的发送报文函数，需要做一些修改。不然会产生USB复合设备只能使用一种功能的现象 2、USB HID 中 USBD_HID_SendReport的修改主要是将 HID 状态的判断给去掉了。当USB已经配置好后，直接通过对应的端点地址发送HID的报文就行了！ uint8_t USBD_HID_SendReport (USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t *report, uint16_t len) { USBD_HID_HandleTypeDef *hhid = (USBD_HID_HandleTypeDef*)pdev->pClassData; if (pdev->dev_state == USBD_STATE_CONFIGURED ) { USBD_LL_Transmit (pdev, HID_EPIN_ADDR, report, len); } return USBD_OK; }
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