基于STM32的USB枚举过程学习笔记(二)

接下来介绍USB设备的枚举，枚举就是从设备读取各种描述符信息，这样主机就可以根据这些信息来加载合适的驱动，从而知道是什么样的设备，如何进行通信。枚举过程使用的是控制传输。控制传输可以保证数据的正确性。控制传输分三个过程：建立过程，可选数据过程及状态过程。

下面介绍枚举的详细过程。

USB主机检测到USB设备插入后，就会先对设备复位，并通过一个带数据过程的控制传输完成设备描述符的获取。

第一步，USB主机会往地址0的端点0发送获取设备描述符的标准请求，发送请求属于控制传输的建立过程。建立过程是一个事务。首先是令牌包，即主机发送一个SETUP令牌，令牌的格式如上一篇描述的那样，有令牌的PID，地址和端点号等；其次是数据包，SETUP使用DATA0数据包，数据包中包括标准请求的ID；最后是握手包，设备只能使用ACK来应答，除非出错不应答。下面根据网上找的USB协议分析捕捉的图分析该建立过程。

下面通过STM32官方的USB的例子，自己添加打印信息，查看该控制传输的建立工程中USB主机发送的请求。如上一篇介绍，我们只需根据硬件置的标志位来判断USB传输的状态即可。在usb_istr.c的USB_Istr()函数中，根据中断标志，添加打印信息。在正确传输中断的处理函数CTR_LP()中Setup0_Process()函数表示端点0的建立过程，即上面USB主机复位获取设备描述符将执行的函数。增加打印信息的函数如下：

[cpp]view plaincopy

1. /*******************************************************************************
2. *FunctionName:Setup0_Process
3. *Description:Getthedevicerequestdataanddispatchtoindividualprocess.
4. *Input:None.
5. *Output:None.
6. *Return:Post0_Process.
7. *******************************************************************************/
8. uint8_tSetup0_Process(void)
9. {
11. union
12. {
13. uint8_t*b;
14. uint16_t*w;
15. }pBuf;
17. #ifdefSTM32F10X_CL
18. USB_OTG_EP*ep;
19. uint16_toffset=0;
21. ep=PCD_GetOutEP(ENDP0);
22. pBuf.b=ep->xfer_buff;
23. #else
24. uint16_toffset=1;
26. pBuf.b=PMAAddr+(uint8_t*)(_GetEPRxAddr(ENDP0)*2);/**2for32bitsaddr*/
27. #endif/*STM32F10X_CL*/
29. #ifdefUSB_DEBUG0
30. printf("\r\nSETUP0中断-->控制传输.建立过程\r\n");
31. #endif/*#ifUSB_DEBUG0*/
33. if(pInformation->ControlState!=PAUSE)
34. {
35. #ifdefUSB_DEBUG0
36. printf("设备可以接收新的数据\r\n");
37. #endif/*USB_DEBUG0*/
38. pInformation->USBbmRequestType=*pBuf.b++;/*bmRequestType*/
39. pInformation->USBbRequest=*pBuf.b++;/*bRequest*/
40. pBuf.w+=offset;/*wordnotaccessedbecauseof32bitsaddressing*/
41. pInformation->USBwValue=ByteSwap(*pBuf.w++);/*wValue*/
42. pBuf.w+=offset;/*wordnotaccessedbecauseof32bitsaddressing*/
43. pInformation->USBwIndex=ByteSwap(*pBuf.w++);/*wIndex*/
44. pBuf.w+=offset;/*wordnotaccessedbecauseof32bitsaddressing*/
45. pInformation->USBwLength=*pBuf.w;/*wLength*/
47. #ifdefUSB_DEBUG0
48. printf("设备接收数据如下:\r\n");
49. printf("0x%x",pInformation->USBbmRequestType);//用于指定请求的数据传输反向请求类型请求的接收者
50. printf("0x%x",pInformation->USBbRequest);//标准请求及代码
52. printf("0x%x",pInformation->USBwValue0);
53. printf("0x%x",pInformation->USBwValue1);//具体见圈圈书P77页
55. printf("0x%x",pInformation->USBwIndex0);
56. printf("0x%x",pInformation->USBwIndex1);
58. printf("0x%x",pInformation->USBwLength1);
59. printf("0x%x",pInformation->USBwLength0);
61. printf("\r\n");
62. #endif/*USB_DEBUG0*/
63. }
64. returnPost0_Process();
65. pInformation->ControlState=SETTING_UP;
66. if(pInformation->USBwLength==0)
67. {
68. /*Setupwithnodatastage*/
69. NoData_Setup0();
70. }
71. else
72. {
73. /*Setupwithdatastage*/
74. Data_Setup0();
75. }
76. returnPost0_Process();
77. }

在打印信息之后直接就让函数返回，使主机得不到ACK应答，下面根据打印信息看下测试情况。

根据打印信息，由于从机没有ACK应答给PC机的请求，在PC机尝试发了3次请求后，就放弃了。可以在PC机的设备管理器看到，在请求打印3次以后出现了unknown device。

关于8个字节的请求代码的具体含义请参照USB协议，或者在《圈圈教你玩USB》里面对照。

以上就是枚举过程获取设备描述符的第一步控制传输的建立过程，主机发送获取描述符的请求，下一篇我们将代码中ACK返回，使主机接收到建立过程的应答，从而进入到数据过程，即设备响应主机的请求，将设备描述符发送给主机。