STM32 USB协议和代码分析

一 前言：

usb接口是一个非常重要的通信接口，它的协议是有些复杂的。作为一个工程师，对usb协议和代码进行分析，是一个必备的素质和技能。
最近一个项目用到了USB存储接口，花了不少时间把项目做完之后，还是有不少心得体会的。这里做一个梳理和总结，希望能给人乘凉。

二 硬件接口

usb的硬件连线非常简单，GND，DP，DN和VCC，一般是GND和VCC可以复用的。

三 USB协议的描述符

这个函数完成描述符的挂载
if (USBD_Init(&hUsbDeviceFS, &FS_Desc, DEVICE_FS) != USBD_OK)
这个结构体是对描述符的定义：比如，制造商，产品描述，id号什么的个性化的东西都可以在这里做修改。
USBD_DescriptorsTypeDef FS_Desc =
{
USBD_FS_DeviceDescriptor
, USBD_FS_LangIDStrDescriptor
, USBD_FS_ManufacturerStrDescriptor
, USBD_FS_ProductStrDescriptor
, USBD_FS_SerialStrDescriptor
, USBD_FS_ConfigStrDescriptor
, USBD_FS_InterfaceStrDescriptor
#if (USBD_LPM_ENABLED == 1)
, USBD_FS_USR_BOSDescriptor
#endif /* (USBD_LPM_ENABLED == 1) */
};

四 usb协议的事件类型

这个函数是注册usb的事件类型：

USBD_StatusTypeDef USBD_RegisterClass(USBD_HandleTypeDef *pdev, USBD_ClassTypeDef *pclass)

该结构体完成usb的事件的枚举和定义，可以看出，该事件主要是对usb的文件系统做了定义，并不是所有的都做了定义的。

USBD_ClassTypeDef USBD_MSC =
{
USBD_MSC_Init,
USBD_MSC_DeInit,
USBD_MSC_Setup,
NULL, /*EP0_TxSent*/
NULL, /*EP0_RxReady*/
USBD_MSC_DataIn,
USBD_MSC_DataOut,
NULL, /*SOF */
NULL,
NULL,
USBD_MSC_GetHSCfgDesc,
USBD_MSC_GetFSCfgDesc,
USBD_MSC_GetOtherSpeedCfgDesc,
USBD_MSC_GetDeviceQualifierDescriptor,
};

五 usb存储事件类型

usb存储接口是一个常用的信息。针对需要USB存储的接口的设备，这需要注册的。

if (USBD_MSC_RegisterStorage(&hUsbDeviceFS, &USBD_Storage_Interface_fops_FS) != USBD_OK)

这几个事件非常清晰的描述了usb读写文件的一些常用信息，比如，获取文件系统的大小，读文件，写文件等。

USBD_StorageTypeDef USBD_Storage_Interface_fops_FS =
{
STORAGE_Init_FS,
STORAGE_GetCapacity_FS,
STORAGE_IsReady_FS,
STORAGE_IsWriteProtected_FS,
STORAGE_Read_FS,
STORAGE_Write_FS,
STORAGE_GetMaxLun_FS,
(int8_t *)STORAGE_Inquirydata_FS
};

随便找一个里面的函数来看一下,可以看出，该函数的功能是明确的，就是一个单纯的文件写。

/**
* @brief .
* @param lun: .
* @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
*/
int8_t STORAGE_Write_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
/* USER CODE BEGIN 7 */
SD_disk_write(0, buf, blk_addr, blk_len);
return (USBD_OK);
/* USER CODE END 7 */
}

六 延申问题

1 usb的定制化内容在哪儿？

想让你的usb设备与众不同，能显示一些个性化的信息，描述符是关键，对描述符的修改和定义，是一个个性化定制的重要方面。

2 usb的兼容性问题解决思路有哪些？

    usb会经常碰到兼容性问题，怎么解决兼容性i问题，这个最好的办法就是找一个usb抓包卡，把好的坏的一对比，马上就能定位出原因了。