前段时间我连续写了15篇关于【.Net Micro Framework PortingKit–?】的系列文章，初步介绍了.Net Micro Framework在Cortex-M3平台上的移植过程，最近一段时间又对另外两块Cortex-M3开发板进行了相关的移植工作，新实现了USB驱动、SPI驱动、触摸屏驱动、LCD驱动（ILI9325），除此之外还新开发了TinyGUI图形库，该图形库仅需要极少量的内存便能运行在Cortex-M3平台上。从今天开始，我会陆续写这方面开发的相关文章。

第一次编写USB的驱动，是在Ti DM355平台上，当时用了大概二个多月的时间才移植成功，花了这么长的时间，一是USB运行机制非常复杂，二是对嵌入式开发当时并不是特别熟悉。在此期间我写四篇关于USB的文章，有兴趣的朋友可参考一下《Micro Framework USB Driver开发》、《MF Porting之USB驱动开发》、《【.Net MF新特性】Usb双接口支持》和《.Net Micro Framework - USB Mass Storage功能实现》。

STM32F103系列的芯片，其USB接口仅支持Device模式，不像Ti DM355其接口支持OTG、Host、Device三种模式，所以寄存器访问相对比较简单（不过ST最新推出的互联性芯片，其USB接口和Ti的一样了）。

USB接口支持8个端点，数据传输支持三种模式：DMA、双缓冲、单缓冲，简单期间，我仅实现了单缓冲模式。

首先，我们需要声明USB寄存器相对应的结构体，以期方便操作相关的寄存器。

   
   
   
   
    
    
    
    
    
  1. struct CortexM3_USB_Base  
    2. 
    
    
    
    
  2.  
    3. 
    
    
    
    
  3. {  
    4. 
    
    
    
    
  4.  
    5. 
    
    
    
    
  5.     //+ 0x40  
    6. 
    
    
    
    
  6.  
    7. 
    
    
    
    
  7.     /****/ volatile UINT16 CNTR;  //控制寄存器  
    8. 
    
    
    
    
  8.  
    9. 
    
    
    
    
  9.     static const    UINT16 CNTR_CTRM = ((UINT16)0x8000);            //成功传输中断标志  
    10. 
    
    
    
    
  10.  
    11. 
    
    
    
    
  11.     static const    UINT16 CNTR_PMAOVRM = ((UINT16)0x4000);    //分组缓冲区溢出中断标志  
    12. 
    
    
    
    
  12.  
    13. 
    
    
    
    
  13.     略……  
    14. 
    
    
    
    
  14.  
    15. 
    
    
    
    
  15. };  
    16. 
    
    
    
    
  16.  
    17. 
    
    
    
    
  17.    
    18. 
    
    
    
    
  18.  
    19. 
    
    
    
    
  19. struct CortexM3_USB_EndPoint  
    20. 
    
    
    
    
  20.  
    21. 
    
    
    
    
  21. {  
    22. 
    
    
    
    
  22.  
    23. 
    
    
    
    
  23.      /****/ volatile UINT16 EP;   //端点寄存器  
    24. 
    
    
    
    
  24.  
    25. 
    
    
    
    
  25.     static const    UINT16 EP_CTR_RX = ((UINT16)0x8000);               //正确接收标志  
    26. 
    
    
    
    
  26.  
    27. 
    
    
    
    
  27.     static const    UINT16 EP_DTOG_RX = ((UINT16)0x4000);            //用于数据接收的数据翻转位  
    28. 
    
    
    
    
  28.  
    29. 
    
    
    
    
  29. 略…….  
    30. 
    
    
    
    
  30.  
    31. 
    
    
    
    
  31. };  
    32. 
    
    
    
    
  32.  
    33. 
    
    
    
    
  33.    
    34. 
    
    
    
    
  34.  
    35. 
    
    
    
    
  35. struct CortexM3_USB_BTABLE  
    36. 
    
    
    
    
  36.  
    37. 
    
    
    
    
  37. {  
    38. 
    
    
    
    
  38.  
    39. 
    
    
    
    
  39.     static const UINT32 c_Base = 0x40006000;  //~0x400063FF USB/CAN共享的SRAM 512字节(c_PMA_Base)  
    40. 
    
    
    
    
  40.  
    41. 
    
    
    
    
  41.        
    42. 
    
    
    
    
  42.  
    43. 
    
    
    
    
  43.     /****/ volatile UINT16 ADDR_TX;     //发送缓冲区地址  
    44. 
    
    
    
    
  44.  
    45. 
    
    
    
    
  45.     static const    UINT16 ADDR_TX_Mask = ((UINT16)0xFFFE);       
    46. 
    
    
    
    
  46.  
    47. 
    
    
    
    
  47.     UINT16  RESERVED0;  
    48. 
    
    
    
    
  48.  
    49. 
    
    
    
    
  49.     略…….  
    50. 
    
    
    
    
  50.  
    51. 
    
    
    
    
  51. };  
    52. 
    
    
    
    
  52.  
    53. 
    
    
    
    
  53.    
    54. 
    
    
    
    
  54.  
    55. 
    
    
    
    
  55. struct CortexM3_USB  
    56. 
    
    
    
    
  56.  
    57. 
    
    
    
    
  57. {  
    58. 
    
    
    
    
  58.  
    59. 
    
    
    
    
  59.     static const UINT32 c_Base = 0x40005C00;  
    60. 
    
    
    
    
  60.  
    61. 
    
    
    
    
  61.     static const UINT32 c_CFGR_USBPRE_BB = 0x42000000 + 0x21004 * 32 + 0x16 * 4;  
    62. 
    
    
    
    
  62.  
    63. 
    
    
    
    
  63.     static const UINT32 c_USB_MAX_EP = 3;  //8  
    64. 
    
    
    
    
  64.  
    65. 
    
    
    
    
  65.     CortexM3_USB_EndPoint EP[8]; //0x0-0x1c      
    66. 
    
    
    
    
  66.  
    67. 
    
    
    
    
  67.     UINT16 RESERVED0[16];       
    68. 
    
    
    
    
  68.  
    69. 
    
    
    
    
  69.     CortexM3_USB_Base Base;      //0x40-0x4c    
    70. 
    
    
    
    
  70.  
    71. 
    
    
    
    
  71. };  
    72. 
    
    
    
    
  72.  
    73. 
    
    
    
    
  73.    
    74. 
    
    
    
    
  74.  
    75. 
    
    
    
    
  75. USB提供两个中断信号，一个是c_IRQ_Index_USB_HP_CAN_TX，另一个是c_IRQ_Index_USB_LP_CAN_RX0，不过前一个对低速传输似乎必要性不大。  
    76. 
    
    
    
    
  76.  
    77. 
    
    
    
    
  77. 所以这里仅启用第二种中断，代码如下：  
    78. 
    
    
    
    
  78.  
    79. 
    
    
    
    
  79. if(!CPU_INTC_ActivateInterruptEx( CortexM3_NVIC::c_IRQ_Index_USB_LP_CAN_RX0, (UINT32)(void *)USB_LP_IRQHandler)) return  FALSE;  
    80. 
    
    
    
    
  80.  
    81. 
    
    
    
    
  81. 此外控制USB软连接的GPIO为PB14，启用USB功能前，要置位该Pin脚。  
    82. 
    
    
    
    
  82.  
    83. 
    
    
    
    
  83. CPU_GPIO_DisablePin( USB_EN_PIN,RESISTOR_DISABLED,TRUE,GPIO_ALT_MODE_9);  //DISABLE   
    84. 
    
    
    
    
  84.  
    85. 
    
    
    
    
  85. CPU_GPIO_DisablePin( USB_EN_PIN,RESISTOR_DISABLED,TRUE,GPIO_ALT_MODE_5);  //ENABLE  
    86. 
    
    
    
    
  86.  
    87. 
    
    
    
    
  87. 针对.Net Micro Framework来说，USB仅用到三个端点，所以只需用初始化这三个端点即可，相关代码如下：  
    88. 
    
    
    
    
  88.  
    89. 
    
    
    
    
  89. CortexM3_USB &USB = CortexM3::USB();        
    90. 
    
    
    
    
  90.  
    91. 
    
    
    
    
  91. USB.Base.DADDR = CortexM3_USB_Base::DADDR_EF | 0;  
    92. 
    
    
    
    
  92.  
    93. 
    
    
    
    
  93.    
    94. 
    
    
    
    
  94.  
    95. 
    
    
    
    
  95.  //EP0  
    96. 
    
    
    
    
  96.  
    97. 
    
    
    
    
  97.  USB.EP[0].EP = CortexM3_USB_EndPoint::EP_TYPE_CONTROL |   (0 & CortexM3_USB_EndPoint::EP_EA);    
    98. 
    
    
    
    
  98.  
    99. 
    
    
    
    
  99.  SetTxStatus(0,CortexM3_USB_EndPoint::EP_TX_NAK);  
    100. 
    
    
    
    
  100.  
    101. 
    
    
    
    
  101.  SetRxStatus(0,CortexM3_USB_EndPoint::EP_RX_VALID);  
    102. 
    
    
    
    
  102.  
    103. 
    
    
    
    
  103.  //lcd_printf("EP0:%x\r\n",USB.EP[0].EP);  
    104. 
    
    
    
    
  104.  
    105. 
    
    
    
    
  105.        
    106. 
    
    
    
    
  106.  
    107. 
    
    
    
    
  107.  //EP1  
    108. 
    
    
    
    
  108.  
    109. 
    
    
    
    
  109.  USB.EP[1].EP = CortexM3_USB_EndPoint::EP_TYPE_BULK | (1 & CortexM3_USB_EndPoint::EP_EA);  
    110. 
    
    
    
    
  110.  
    111. 
    
    
    
    
  111. SetTxStatus(1,CortexM3_USB_EndPoint::EP_TX_NAK);  
    112. 
    
    
    
    
  112.  
    113. 
    
    
    
    
  113. SetRxStatus(1,CortexM3_USB_EndPoint::EP_RX_DISABLED);        
    114. 
    
    
    
    
  114.  
    115. 
    
    
    
    
  115.  if(USB.EP[1].EP & CortexM3_USB_EndPoint::EP_DTOG_RX)  USB.EP[1].EP |= CortexM3_USB_EndPoint::EP_DTOG_RX;        
    116. 
    
    
    
    
  116.  
    117. 
    
    
    
    
  117. if(USB.EP[1].EP & CortexM3_USB_EndPoint::EP_DTOG_TX)  USB.EP[1].EP |= CortexM3_USB_EndPoint::EP_DTOG_TX;  
    118. 
    
    
    
    
  118.  
    119. 
    
    
    
    
  119.          
    120. 
    
    
    
    
  120.  
    121. 
    
    
    
    
  121.  //EP2  
    122. 
    
    
    
    
  122.  
    123. 
    
    
    
    
  123.  USB.EP[2].EP = CortexM3_USB_EndPoint::EP_TYPE_BULK | (2 & CortexM3_USB_EndPoint::EP_EA);  
    124. 
    
    
    
    
  124.  
    125. 
    
    
    
    
  125. SetTxStatus(2,CortexM3_USB_EndPoint::EP_TX_DISABLED);  
    126. 
    
    
    
    
  126.  
    127. 
    
    
    
    
  127. SetRxStatus(2,CortexM3_USB_EndPoint::EP_RX_VALID);   
    128. 
    
    
    
    
  128.  
    129. 
    
    
    
    
  129. if(USB.EP[2].EP & CortexM3_USB_EndPoint::EP_DTOG_RX)  USB.EP[2].EP |= CortexM3_USB_EndPoint::EP_DTOG_RX;        
    130. 
    
    
    
    
  130.  
    131. 
    
    
    
    
  131. if(USB.EP[2].EP & CortexM3_USB_EndPoint::EP_DTOG_TX)  USB.EP[2].EP |= CortexM3_USB_EndPoint::EP_DTOG_TX;  
    132. 
    
    
    
    
  132.  
    133.

限于篇幅，这里的代码仅列这么多，有兴趣的朋友请参考.Net Micro Framework的相关USB驱动的源码，其架构大同小异。

最终成功运行的效果图如下：

 

 

【.Net Micro Framework PortingKit(补) – 1】USB驱动开发_第1张图片