实战经验 | STM32H5 USBD Classic驱动 CDC移植

由 cathy 提交于周二, 19 十一月 2024 - 15:21

1、问题发生的背景

细心的用户可能会发现，使用到我们最新的STM32CubeMX 6.9.1对STM32H5的 USB外设进行配置的时候，只能用USBX，而以前的Classic USB库不能选择了。由于USBx 是基于Threadx OS的，客户更多的希望是裸机版本的，所以在这儿给大家提供一个移植的方法。

2、问题的分析

虽然在STM32CubeMX 6.9.1上不能使用经典的Classic USB驱动了，但是实际上在 github上，仍能发现一些可用的资源供参考：

GitHub - STMicroelectronics/stm32h5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32H5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries

GitHub - STMicroelectronics/stm32u5-classic-coremw-apps: Provide a set of applications for STM32U5xx series based on the STM32 Classic Core Middleware libraries

下载这两个链接，发现H5例程里面仅仅有Classic USB driver的HID例程，并没有 CDC的，但这对于我们想要移植来说，已经足够了。

3、Classic USBD CDC驱动的移植

3.1 解压缩编译验证原始工程

对原始的H5例程进行编译，发现报如下错误：

根据错误的说明，查看会发现下载的示例工程里面 :

驱动相关文件夹……\stm32h5-classic-coremw-apps-main\Drivers 里内容是空的；解决方法：建议将最新版本的STM32CubeH5 lib里面的Drivers全部拷贝即可（含有 BSP、CMSIS、STM3H5xx_HAL_Driver）;

库文件STM32_USB_Device_Library 也为空，建议从github上下载：

GitHub - STMicroelectronics/stm32_mw_usb_device: Provides the USB Device library part of the STM32Cube MCU Component "middleware" for all STM32xx series.

解压后，再复制stm32_mw_usb_device-master内的Core,Class的文件夹到 \stm32h5-classic-coremw-apps-main\Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library，编译通过，无错误。

下载工程到NUCLEO H563运行，通过设备管理器能找到相应的HID设备，测试按一下USER BUTTON按键，则鼠标也会跟着横向移动一步。

3.2 屏蔽掉USB PD相关的操作

基于此，我们准备开始新建CDC的例程。

细心的朋友，通过上述的列表结构，我们可以比较清楚的看到需要调整的文件：usb_device.c、usbd_desc.c、usbd_conf.c, usbd_hid.c 及其相应的头文件，另外比较显眼的是使用到的USB PD的库；这个库与USB库没有耦合关系，主要是因为我们相关开发板上USB接口使用的Type C，为了符合目前USB标准的相关协议规定，需要添加PD功能，如果客户不打算通过相关USB 标准，则这个PD功能可以移除。

为了更简便的在H5上移植USB Device外设，我们将PD功能相关的库去除（如上图红色框），并屏蔽User Code部分关于USBPD的处理并解决编译错误. Main 函数可以简化为如下：

在USBPD的相关初始化操作里，和USB相关的就是其调用USBD_Start函数，由于移除了 USB PD，所以我们需要添加USBD_Start函数，如下图：

这时候，编译下载程序，仍然能正确的操作HID类及演示User Button功能。

3.3．实现USB CDC的枚举

即使目前使用的是HID类，但是不同USB类，对应枚举的实现其实是一样的，所以，第一步：将usbd_hid.c 移除，项目工程中加入\stm32_mw_usb_device master\Class\CDC\Src 中的 usbd_cdc.c，并修改相应头文件名称和路径，解决编译问题；另外，由于移除了usbd_hid.c文件，所以在应用层也需要并屏蔽掉HID相关的应用层操作；主要比如HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback()，然后编译，会遇到下面3个错误：

对于第一个错误，USBD_ClassTypeDef USBD_HID 修改为USBD_ClassTypeDef USBD_CDC，用USBD_CDC替换对应的USBD_HID解决USBD_HID的未定义的问题；对于第二个错误，修改PMA，因为CDC 类和HID使用到USB端点资源的不同，所以修改如下：

对于第三个错误，将下面代码

替换如下即可：

解决好这些错误，我们再运行，会发现：

右击显示错误是：

其实我们清楚，移植到这一步，肯定还是有问题的，至少我们CDC类的描述符还没有修改过来。第二步：修改usbd_desc.c文件，对于这些标准的USBD Class，可以在我们之前Classic USB 例程中寻找一个，在这里用上面提到的U5的示例；……\stm32u5-classic-coremw-apps-main\Projects\NUCLEO-U575ZI Q\Applications\USB_Device\CDC_Standalone\USB_Device\App 直接替换掉之前 HID 的 usbd_desc.c 和对应头文件，编译并出现：

解决方法就是将下图中的HID_Desc修改为对应的名称，这儿用到的是CDC_Desc；

此时再编译，发现设备管理器已经能够识别出端口了，

但是停下程序，发现程序进入了hardfault；

程序显示在init physical interface 时出现问题，此时我们回过头，会发现我们并没有注册USB 接口：解决方法，将：C:\TEMP\stm32h5-classic-coremw-apps main\Middlewares\ST\STM32_USB_Device_Library\Class\CDC usbd_cdc_if_template.c 和对应头文件添加入项目工程，并添加注册接口interface的函数。