stm32USB设备的连接枚举过程

1) USB 的插入检测

stm32USB设备的连接枚举过程_第1张图片
  当12脚短接,Q1截止,Q2导通,D+上拉,windows 就会认为 USB 接口有一个全速设备,马上复位总线,并开始枚举设备。
  如果23脚短接,则 Q1状态取决于 USB-DISCONNECTPD2)脚的状态。CPU 复位后,GPIO 引脚处于浮空输入状态。所以此时,Q1导通,Q2截止,主机检测不到设备。
  在程序初始化了 USB 相关部分后,可以通过设置 PD2=0 低电平使 Q1截止, Q2导通。USB 检测到设备,开始枚举过程。
  所以要控制开发板作为 USB 设备工作,必须23短接。

  当12脚短接,Q1截止,Q2导通,D+上拉,windows 就会认为 USB 接口有一个全速设备,马上复位总线,并开始枚举设备。
  如果23脚短接,则 Q1状态取决于 USB-DISCONNECTPD2)脚的状态。CPU 复位后,GPIO 引脚处于浮空输入状态。所以此时,Q1导通,Q2截止,主机检测不到设备。
  在程序初始化了 USB 相关部分后,可以通过设置 PD2=0 低电平使 Q1截止, Q2导通。USB 检测到设备,开始枚举过程。

  所以要控制开发板作为 USB 设备工作,必须23短接。


2、枚举过程中,第一个来回的详细分析。

  检测到设备,主机发总线复位。这个复位与 USB 上电复位和系统复位是不同的。这个SIE 根据总线状态通知用户的一种复位。设备产生复位中断,如何处理由设备固件程序决定。

主机发起第一个控制传输:
1)主机 SETUP 包(发往地址0端点0) 、主机数据包(请求设备描述符) 、设备握手 ACK

  设备产生端点0数据输出中断,固件程序要根据数据包中的主机要求做好准备,这里是在端点0输入缓冲区准备好设备描述符。
2)数据过程,主机先发一个 IN 令牌包、设备发一个数据包(这个数据已经准备好,SIE 收到 IN 令牌后,直接送到总线上,用户此时不干预) 、主机发 ACK 包。

主机发起第一个控制传输:
1)主机 SETUP 包(发往地址0端点0) 、主机数据包(请求设备描述符) 、设备握手 ACK设备产生端点0数据输出中断,固件程序要根据数据包中的主机要求做好准备,这里是在端点0输入缓冲区准备好设备描述符。
2)数据过程,主机先发一个 IN 令牌包、设备发一个数据包(这个数据已经准备好,SIE 收到 IN 令牌后,直接送到总线上,用户此时不干预) 、主机发 ACK 包。

  此时 SIE 产生端点0数据输入中断,表明主机已经取走了设备所准备的数据,用户也可以在该中断处理程序中作自己的处理。(SIE 指串行接口引擎,是所有 USB 控制器内部的“核心”.SIE 负责处理底层协议,如填充位,CRC 生成和校验,并可发出错误报告.SIE 的主要任务是将低级信号转换成字节,以供控制器使用)
  此时,主机只接受一次数据,最少8个字节。如果用户数据没有发完,又在控制端点输入缓冲区,准备了数据,主机也不理会。
3)状态过程:主机发 OUT 包(通知设备要输出) 、主机发0字节状态数据包(这个0字节,表明自己收到设备描述符) 、设备发握手 ACK 包。
  此时设备不会产生端点0数据输出中断,此时没有数据。


3、枚举过程中,第二个来回:设置地址。
  第一个来回成功以后,主机再次复位总线。进入地址设置控制传输阶段。
1)主机 SETUP 包(发往地址0端点0) 、主机数据包(请求设置地址) 、设备握手包ACK。所以 SETUP 包后面都会跟一个表明主机 SETUP 目的的数据包,要么 GET,要么SET
  设备产生端点0数据输出中断,固件程序要根据数据包中的主机要求做好准备,这里是在根据主机发来的地址写入自己的地址控制寄存器。
2)数据过程,本次传输没有数据。
3)状态过程:主机发 IN 包(通知设备要返回数据) 、设备发0字节状态数据包(表明地址设置已经成功) 、主机发握手 ACK 包(地址设置已经生效) 。
  此时设备不会产生端点0数据输入中断,此时没有数据。


4、枚举过程中,第三个来回:主机使用新地址获取完整的设备描述符。
  主机采用新地址发起第一个控制传输:
1)主机 SETUP 包(发往新的地址端点0) 、主机数据包(请求设备描述符) 、设备握手包 ACK
  设备产生端点0数据输出中断,固件程序要根据数据包中的主机要求做好准备,这里是在端点0输入缓冲区准备好设备描述符。
2)数据过程,主机先发一个 IN 令牌包、设备发一个数据包(这个数据已经准备好,SIE 收到 IN 令牌后,直接送到总线上,用户此时不干预) 、主机发 ACK 包。
  此时 SIE 产生端点0数据输入中断,表明主机已经取走了设备所准备的数据,用户可以该中断处理程序中要做如下处理:如果一次没有将描述符送完,要再次将剩下的内容填充端点0输入缓冲区。

  第二次数据传输:主机再发一个 IN 令牌包、设备发一个数据包、主机发 ACK 包。
  此时 SIE 再次产生端点0数据输入中断,如果数据已经发完了。这里就不处理了。进入状态过程。

3)状态过程:主机发 OUT 包(通知设备要输出) 、主机发0字节状态数据包(表明自己收到设备描述符) 、设备发握手 ACK 包。
  接下来获取配置描述符、配置集合、字符串描述符、报告描述符的过程差不多,这里就不再叙述了。


二、USB 设备固件程序要做些什么?
1USB 初始化
2、使能 USB 连接(在 D+D-线提供上拉) ,被主机检测。
3、接下来的工作
我觉得几乎都是在中断中完成的。接下来,我会根据书上的实例和网上的例程JoyStickMouse”先了解 USB 的工作过程,ST 的“USB 库”的使用方法。然后将它移植到 stm32开发板上。

另一个说法
1、检测到 USB 设备后,对 USB 设备复位,使设备地址变为 0x0。发 80 06 01 00 00 40 00 命令,读取设备描述符命令,由于不知道设备描述符的长度,暂时要求返回数据长度为 0x40。
2、给这个新接上的设备分配地址。
3、设置地址成功后,对新地址发送获取设备描述符命令,此时已经知道了它的长度,直接按这个长度即可。
4、在得到设备描述符后,我们再发获取配置描述符命令。
5、从上一步,我们可以得到设备支持的接口数及端点数,此时再发一次得到配置描述符命令,把数据长度改大,数据长度我们可以从 wTotallLength 中读取,但我们一般在这里设为 0xFF。
6、如果有字符串描述符,在这里可以发命令读取。接下来再一次发命令完整读取设备描述符和配置描述符 
7、在这里发送设置配置命令,到此,我们已经完整地得到了设备的信息。枚举过程结束


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