【STM32H7S78-DK测评】-进阶任务之USB DEVICE - HID
本帖最后由 HuaWng 于 2024-10-12 19:17 编辑USB HID是用途非常广泛的USB在嵌入式产品的使用方向，可以方便的模拟出鼠标、键盘或者键鼠复合设备。除了USB HID还有的设备支持蓝牙低功耗等射频特性也可以模拟成HID设备。本次体验的板卡STM32H7S78-DK提供了两个USB，分别是USB1 HS与USB2 FS。
USB HID设备类的应用场合
USB HID类是USB设备的一个标准设备类，包括的设备非常多。HID类设备定义它属于人机交互操作的设备，用于控制计算机操作的一些方面，如USB鼠标、USB键盘、USB游戏操纵杆等。但HID设备类不一定要有人机接口，只要符合HID类别规范的设备都是HID设备。
USB HID设备的一个好处就是操作系统自带了HID类的驱动程序，而用户无需去开发驱动程序，只要使用API系统调用即可完成通信。
与USB HID设备有关的描述符
HID设备的描述符除了5个USB的标准描述符（设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、字符串描述符）外，还包括三个HID设备类特定的描述符：HID描述符、报告描述符、实体描述符。 除了HID的三个特定描述符组成对HID设备的解释外，5个标准描述符中与HID设备有关的部分有：设备描述符中：bDeviceClass, bDeviceSubClass, bDeviceProtocol三个值必须为0接口描述符中：bInterfaceClass的值必须时0x03, bInterfaceSubClass的值为0或1， 为1表示HID设备是一个启动设备（Boot Device， 一般对PC机有意义，意思是BIOS启动时能识别您使用的HID设备，切只有标准鼠标或者键盘才能称为Boot Device），为0表示HID设备是操作系统启动厚才能识别使用的设备。bInterfaceProtocol的取值含义如下： bInterfaceProtocol的取值（十进制） 含义 0 NONE 1 键盘 2 鼠标 3-255 保留
接下来是实验部分。目标是模拟出一个USB HID设备，并且能够在上位机展示该设备。
首先定义好相关的设备制造商名称，PID以及VID等参数，如下所示。/** @defgroup USBD_DESC_Private_Defines USBD_DESC_Private_Defines
* @brief Private defines.
* @{
*/
#define USBD_VID 1155
#define USBD_LANGID_STRING 1033
#define USBD_MANUFACTURER_STRING "STM-BBS.21IC"
#define USBD_PID 22315
#define USBD_PRODUCT_STRING "STM-BBS.21IC HID EXAMPLE"
#define USBD_CONFIGURATION_STRING "HID Config"
#define USBD_INTERFACE_STRING "HID Interface"
上述定义的参数是USB HID设备描述符的一部分：__ALIGN_BEGIN uint8_t USBD_HID_DeviceDesc __ALIGN_END =
{
0x12, /*bLength */
USB_DESC_TYPE_DEVICE, /*bDescriptorType*/
0x00, /*bcdUSB */
0x02,
0x00, /*bDeviceClass*/
0x00, /*bDeviceSubClass*/
0x00, /*bDeviceProtocol*/
USB_MAX_EP0_SIZE, /*bMaxPacketSize*/
LOBYTE(USBD_VID), /*idVendor*/
HIBYTE(USBD_VID), /*idVendor*/
LOBYTE(USBD_PID), /*idProduct*/
HIBYTE(USBD_PID), /*idProduct*/
0x00, /*bcdDevice rel. 2.00*/
0x02,
USBD_IDX_MFC_STR, /*Index of manufacturerstring*/
USBD_IDX_PRODUCT_STR, /*Index of product string*/
USBD_IDX_SERIAL_STR, /*Index of serial number string*/
USBD_MAX_NUM_CONFIGURATION/*bNumConfigurations*/
};
USBD_DescriptorsTypeDef HID_Desc =
{
USBD_HID_DeviceDescriptor,
USBD_HID_LangIDStrDescriptor,
USBD_HID_ManufacturerStrDescriptor,
USBD_HID_ProductStrDescriptor,
USBD_HID_SerialStrDescriptor,
USBD_HID_ConfigStrDescriptor,
USBD_HID_InterfaceStrDescriptor
};
上述的定义最终会在USB Device初始化函数(USBD_Init(&hUsbDeviceHS, &HID_Desc, DEVICE_HS)中被使用。然后调用(USBD_RegisterClass(&hUsbDeviceHS, &USBD_HID)来注册USB设备，最后调用(USBD_Start(&hUsbDeviceHS) 来启动USB设备。
对于具体的鼠标应用而言，还需要定义鼠标相关的报告描述。
__ALIGN_BEGIN static uint8_t HID_MOUSE_ReportDesc __ALIGN_END =
{
0x05, 0x01, /* Usage Page (Generic Desktop Ctrls) */
0x09, 0x02, /* Usage (Mouse) */
0xA1, 0x01, /* Collection (Application) */
0x09, 0x01, /* Usage (Pointer) */
0xA1, 0x00, /* Collection (Physical) */
0x05, 0x09, /* Usage Page (Button) */
0x19, 0x01, /* Usage Minimum (0x01) */
0x29, 0x03, /* Usage Maximum (0x03) */
0x15, 0x00, /* Logical Minimum (0) */
0x25, 0x01, /* Logical Maximum (1) */
0x95, 0x03, /* Report Count (3) */
0x75, 0x01, /* Report Size (1) */
0x81, 0x02, /* Input (Data,Var,Abs) */
0x95, 0x01, /* Report Count (1) */
0x75, 0x05, /* Report Size (5) */
0x81, 0x01, /* Input (Const,Array,Abs) */
0x05, 0x01, /* Usage Page (Generic Desktop Ctrls) */
0x09, 0x30, /* Usage (X) */
0x09, 0x31, /* Usage (Y) */
0x09, 0x38, /* Usage (Wheel) */
0x15, 0x81, /* Logical Minimum (-127) */
0x25, 0x7F, /* Logical Maximum (127) */
0x75, 0x08, /* Report Size (8) */
0x95, 0x03, /* Report Count (3) */
0x81, 0x06, /* Input (Data,Var,Rel) */
0xC0, /* End Collection */
0x09, 0x3C, /* Usage (Motion Wakeup) */
0x05, 0xFF, /* Usage Page (Reserved 0xFF) */
0x09, 0x01, /* Usage (0x01) */
0x15, 0x00, /* Logical Minimum (0) */
0x25, 0x01, /* Logical Maximum (1) */
0x75, 0x01, /* Report Size (1) */
0x95, 0x02, /* Report Count (2) */
0xB1, 0x22, /* Feature (Data,Var,Abs,NoWrp) */
0x75, 0x06, /* Report Size (6) */
0x95, 0x01, /* Report Count (1) */
0xB1, 0x01, /* Feature (Const,Array,Abs,NoWrp) */
0xC0 /* End Collection */
};上述鼠标相关描述符的定义出现在文件usbd_hid.c中，其属于STM32_USB_Device_Library，是ST免费提供的中间件的一部分。
最后一步是烧录，把USB1接口通过TYPE-C接口连接到电脑，可以看到ST BBS.21IC这个HID设备显示出来。
最后这个信息界面是在哪里显示出来的 micoccd 发表于 2024-10-12 16:47
最后这个信息界面是在哪里显示出来的
是在usbTreeView这个Windows工具里面。 这个案例不错。 USB HID的处理太繁琐了 看了这个帖子不懂usb的协议也能开发usb USB HID在嵌入式产品中的广泛应用，能够模拟出鼠标、键盘等常见设备，同时还拓展到了蓝牙低功耗等射频特性模拟HID设备的领域 列举了多种USB HID设备的应用场合，包括鼠标、键盘和游戏操纵杆等。 USB HID设备的一个显著好处，即操作系统自带了HID类的驱动程序，用户无需开发驱动程序即可使用API系统调用完成通信。 介绍了STM32H7S78-DK板卡提供的两个USB端口（USB1 HS和USB2 FS），并解释了它们的区别和应用场景。 USB HID的处理太繁琐了
看了这个帖子不懂usb的协议也能开发usb
USB HID在嵌入式产品中的广泛应用，能够模拟出鼠标、键盘等常见设备，同时还拓展到了蓝牙低功耗等射频特性模拟HID设备的领域
详细解释了USB HID设备的定义和用途，帮助读者理解HID设备的广泛适用性和重要性。 与USB HID设备有关的描述符，这些描述符是设备与主机通信的重要组成部分。 阐述了USB HID设备类的广泛用途和重要性。通过提及HID设备可以方便地模拟出鼠标、键盘或键鼠复合设备等，文章生动地展示了HID设备在人机交互方面的强大功能。 聚焦于 USB HID 与 STM32H7S78-DK 的文章无疑是该领域的佳作典范 展现出了对 HID 技术标准的精准把握。通过对 HID 类设备的详细定义，从常见的人机交互设备如鼠标、键盘、游戏操纵杆等，到突破传统认知的 “不一定有人机接口但符合类别规范即为 HID 设备” 的深入解读，极大地拓宽了读者对 USB HID 应用边界的理解。 关于STM32H7S78-DK板卡上USB HID设备类的应用介绍，内容丰富且深入，专业知识讲解到位，强调操作便利性 介绍了HID设备的基本概念，还深入探讨了与HID设备相关的技术细节，如描述符的作用和结构，这对于技术爱好者和开发者来说非常有价值。
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