HID-学习心得

### HID-学习心得 #### 基础概念与特点 HID（Human Interface Device，人机接口设备）是一类特殊的USB设备，它们主要用于提供人与计算机之间的交互手段。常见的HID设备包括USB鼠标、USB键盘、USB游戏手柄等。自Windows 98操作系统以来，微软就为HID设备提供了通用的驱动程序支持，这意味着只要按照HID设备类的规范编写固件程序，设备就能被Windows系统自动识别和使用，从而避免了复杂繁琐的驱动程序开发过程。 #### USB设备的分类与传输方式 USB设备根据其特性和用途可以分为多个类别，例如显示设备、通信设备、音频设备、大容量存储设备以及HID设备等。为了实现与主机的有效通信，USB设备采用四种主要的传输方式：控制方式、中断方式、批量方式和同步方式。对于HID设备而言，它仅支持控制和中断两种传输方式。具体来说，HID设备必须包含一个默认的控制管道和至少一个中断输入端点，中断输出端点则是可选的。 #### STM32上的USB开发概述 STM32微控制器系列因其丰富的资源和强大的性能，在嵌入式开发领域有着广泛的应用。针对基于STM32的USB程序开发，开发者需要关注以下几个关键点： 1. **STM32参考手册**：这是理解STM32 USB硬件配置及其事件驱动机制的基础。了解诸如CNTR（控制寄存器）、ISTR（状态寄存器）、EPnR（端点寄存器）、DADDR（地址寄存器）等功能寄存器的使用方法对于USB开发至关重要。 2. **USB 2.0协议**：特别是第9章关于USB Device Framework的部分，深入理解这部分内容对于开发基于STM32的USB设备固件是非常重要的。 3. **ST提供的USB固件库**：尽管这个库相对分散，但对于理解和应用USB开发仍然是不可或缺的参考资料。 4. **USB设备与主机的通信模式**：USB设备始终处于被动状态，而USB主机则掌握了主动权，负责发起所有通信活动。设备的角色在于响应主机的请求，如设备的枚举、数据方向及大小等。 #### 修改STM32的USB例程 对于希望利用STM32开发自定义HID设备的开发者来说，可以通过以下步骤来修改STM32的USB例程： 1. **建立虚拟管道（Virtual Pipeline）**：这是USB设备与主机之间通信的第一步。设备需要通过控制方式向主机传输描述符。 2. **处理USB数据**：USB数据是以二进制数字串的形式构成的，涉及多个层级的概念，包括域、包、事务、传输等。 3. **提供描述符**：这是确定设备类型的关键。在STM32的USB开发中，`usb_desc.c`文件提供了设备、端点、接口、字符串等描述符的信息。 4. **实现特定功能**：例如，在`usb_prop.c`文件中，定义了设备属性和标准请求处理的结构体。 5. **硬件操作函数**：在`hw_config.c`文件中，提供了与实际硬件相关的操作函数，如坐标值的发送等。 6. **中断服务例程**：在`STM32f10x_it.c`文件中，包含了用于实现USB功能的具体代码片段。修改这些文件时，重点在于调整描述符以匹配所需的设备类型。 #### 示例：将USB摇杆改为USB键盘 如果目标是从STM32开发一个USB键盘而不是默认的USB摇杆，可以按照以下步骤进行修改： 1. **设备描述符**：需要修改设备描述符以反映新的设备类型。例如，可以修改`Joystick_DeviceDescriptor`数组中的`bDeviceClass`字段，将其设置为符合USB键盘设备的标准值。 2. **接口描述符**：接下来，需要修改接口描述符，确保其反映了键盘设备特有的功能和特性。 3. **端点描述符**：对于键盘设备，还需要配置合适的端点描述符，以支持必要的数据传输。 4. **字符串描述符**：可能还需要修改字符串描述符，以反映新的设备名称或制造商信息。 通过上述步骤，可以有效地将STM32上的USB摇杆示例转化为一个功能完整的USB键盘设备。这一过程不仅加深了对STM32 USB开发的理解，还能够帮助开发者更好地掌握如何利用STM32开发自定义的HID设备。