主機(jī)環(huán)境：Windows 7 SP1

開(kāi)發(fā)環(huán)境：MDK5.14

目標(biāo)板：STM32F103C8T6

開(kāi)發(fā)庫(kù)：STM32F1Cube庫(kù)和STM32_USB_Device_Library

現(xiàn)在來(lái)分析哈USB器件庫(kù)代碼，先來(lái)看usbd_core文件，其頭文件只有一些函數(shù)聲明，沒(méi)啥可說(shuō)的，只有一點(diǎn)，之前分析usbd_conf.c文件時(shí)里面USB中斷回調(diào)函數(shù)中調(diào)用的底層接口都是在usbd_core.h文件中聲明的，同樣由用戶(hù)實(shí)現(xiàn)的底層接口也是在該文件中聲明的，在usbd_core.c文件中實(shí)現(xiàn)，該文件是很重要的一個(gè)文件，因?yàn)樗猩蠈硬僮髯罱K都會(huì)調(diào)用該文件中的API來(lái)實(shí)現(xiàn)。在器件庫(kù)文檔中提到了核心庫(kù)的作用，如下：

第一個(gè)分析的函數(shù)是USB棧的初始化以及重新初始化，如下：

/**

* @brief  USBD_Init

*         Initializes the device stack and load the class driver

* @param  pdev: device instance

* @param  pdesc: Descriptor structure address

* @param  id: Low level core index

* @retval None

*/

USBD_StatusTypeDef USBD_Init(USBD_HandleTypeDef *pdev, USBD_DescriptorsTypeDef *pdesc, uint8_t id)

{

  /* Check whether the USB Host handle is valid */

  if(pdev == NULL)

  {

    USBD_ErrLog("Invalid Device handle");

    return USBD_FAIL; 

  }

  /* Unlink previous class*/

  if(pdev->pClass != NULL)

  {

    pdev->pClass = NULL;

  }

  /* Assign USBD Descriptors */

  if(pdesc != NULL)

  {

    pdev->pDesc = pdesc;

  }

  /* Set Device initial State */

  pdev->dev_state  = USBD_STATE_DEFAULT;

  pdev->id = id;

  /* Initialize low level driver */

  USBD_LL_Init(pdev);

  return USBD_OK; 

}

/**

* @brief  USBD_DeInit 

*         Re-Initialize th device library

* @param  pdev: device instance

* @retval status: status

*/

USBD_StatusTypeDef USBD_DeInit(USBD_HandleTypeDef *pdev)

{

  /* Set Default State */

  pdev->dev_state  = USBD_STATE_DEFAULT;

  /* Free Class Resources */

  pdev->pClass->DeInit(pdev, pdev->dev_config);  

    /* Stop the low level driver  */

  USBD_LL_Stop(pdev); 

  /* Initialize low level driver */

  USBD_LL_DeInit(pdev);

  return USBD_OK;

}

USB初始化函數(shù)很簡(jiǎn)單，將USB句柄的設(shè)備類(lèi)指針置NULL，同時(shí)將USB的描述符加載上去，將USB設(shè)備狀態(tài)置為默認(rèn)狀態(tài)，該函數(shù)里面的id目前不清楚是作何用，最后調(diào)用USB_LL_Init()函數(shù)來(lái)初始化底層驅(qū)動(dòng)。USB器件庫(kù)中USB設(shè)備有四種狀態(tài)，定義在usbd_def.h文件中，如下：

/*  Device Status */

#define USBD_STATE_DEFAULT                                1

#define USBD_STATE_ADDRESSED                              2

#define USBD_STATE_CONFIGURED                             3

#define USBD_STATE_SUSPENDED                              4

默認(rèn)狀態(tài)、地址狀態(tài)、配置狀態(tài)、掛起狀態(tài)。在USB2.0協(xié)議文檔的第9章節(jié)中規(guī)定了USB設(shè)備的6種狀態(tài)：連接狀態(tài)、上電狀態(tài)、默認(rèn)狀態(tài)、地址狀態(tài)、配置狀態(tài)、掛起狀態(tài)，六者之間的關(guān)系圖如下所示：

在USB庫(kù)中是省略了連接和上電兩個(gè)狀態(tài)，剩下四種狀態(tài)的說(shuō)明可以在USB2.0協(xié)議的第九章節(jié)找到，由此可以看出USB2.0協(xié)議中第九章節(jié)有多重要了。在USB分配地址之前其使用默認(rèn)地址，處在默認(rèn)狀態(tài)下的USB設(shè)備不能響應(yīng)正常的請(qǐng)求，當(dāng)USB設(shè)備分配了唯一的地址后即進(jìn)入地址狀態(tài)，響應(yīng)正常請(qǐng)求，USB設(shè)備配置完成后進(jìn)入配置狀態(tài)，USB設(shè)備在指定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到總線通信時(shí)會(huì)進(jìn)入掛起狀態(tài)，但會(huì)保持任何內(nèi)部狀態(tài)，包括地址和配置。在USB重新初始化函數(shù)中，需要釋放類(lèi)資源，且停止USB底層驅(qū)動(dòng)，重新初始化底層驅(qū)動(dòng)。接著是注冊(cè)類(lèi)函數(shù)：

/**

  * @brief  USBD_RegisterClass 

  *         Link class driver to Device Core.

  * @param  pDevice : Device Handle

  * @param  pclass: Class handle

  * @retval USBD Status

  */

USBD_StatusTypeDef  USBD_RegisterClass(USBD_HandleTypeDef *pdev, USBD_ClassTypeDef *pclass)

{

  USBD_StatusTypeDef   status = USBD_OK;

  if(pclass != 0)

  {

    /* link the class to the USB Device handle */

    pdev->pClass = pclass;

    status = USBD_OK;

  }

  else

  {

    USBD_ErrLog("Invalid Class handle");

    status = USBD_FAIL; 

  }

  return status;

}

注冊(cè)設(shè)備類(lèi)函數(shù)也很簡(jiǎn)單，把設(shè)備類(lèi)指針傳遞給USB設(shè)備句柄即可，通過(guò)指針USB句柄包含了我們所用的所有資源，接著來(lái)看USB的一些基本操作，如下：

/**

  * @brief  USBD_Start 

  *         Start the USB Device Core.

  * @param  pdev: Device Handle

  * @retval USBD Status

  */

USBD_StatusTypeDef  USBD_Start  (USBD_HandleTypeDef *pdev)

{

  /* Start the low level driver  */

  USBD_LL_Start(pdev); 

  return USBD_OK;  

}

/**

  * @brief  USBD_Stop 

  *         Stop the USB Device Core.

  * @param  pdev: Device Handle

  * @retval USBD Status

  */

USBD_StatusTypeDef  USBD_Stop   (USBD_HandleTypeDef *pdev)

{

  /* Free Class Resources */

  pdev->pClass->DeInit(pdev, pdev->dev_config);  

  /* Stop the low level driver  */

  USBD_LL_Stop(pdev); 

  return USBD_OK;  

}

/**

* @brief  USBD_RunTestMode 

*         Launch test mode process

* @param  pdev: device instance

* @retval status

*/

USBD_StatusTypeDef  USBD_RunTestMode (USBD_HandleTypeDef  *pdev) 

{

  return USBD_OK;

}

/**

* @brief  USBD_SetClassConfig 

*        Configure device and start the interface

* @param  pdev: device instance

* @param  cfgidx: configuration index

* @retval status

*/

USBD_StatusTypeDef USBD_SetClassConfig(USBD_HandleTypeDef  *pdev, uint8_t cfgidx)

{

  USBD_StatusTypeDef   ret = USBD_FAIL;

  if(pdev->pClass != NULL)

  {

    /* Set configuration  and Start the Class*/

    if(pdev->pClass->Init(pdev, cfgidx) == 0)

    {

      ret = USBD_OK;

    }

  }

  return ret; 

}

/**

* @brief  USBD_ClrClassConfig 

*         Clear current configuration

* @param  pdev: device instance

* @param  cfgidx: configuration index

* @retval status: USBD_StatusTypeDef

*/

USBD_StatusTypeDef USBD_ClrClassConfig(USBD_HandleTypeDef  *pdev, uint8_t cfgidx)

{

  /* Clear configuration  and De-initialize the Class process*/

  pdev->pClass->DeInit(pdev, cfgidx);  

  return USBD_OK;

}

/**

* @brief  USBD_LL_Reset 

*         Handle Reset event

* @param  pdev: device instance

* @retval status

*/

USBD_StatusTypeDef USBD_LL_SetSpeed(USBD_HandleTypeDef  *pdev, USBD_SpeedTypeDef speed)

{

  pdev->dev_speed = speed;

  return USBD_OK;

}

其中USBD_Start和USBD_Stop跟USBD的初始化類(lèi)似都是調(diào)用usbd_conf中的底層基本操作，USBD_RunTestMode()函數(shù)為空，表明不支持測(cè)試模式，測(cè)試模式在USB2.0協(xié)議文檔有提及，既然這里不支持就么有去細(xì)研究該功能。另外兩個(gè)函數(shù)USBD_SetClassConfig()、USBD_ClrClassConfig()函數(shù)則是跟USB設(shè)備類(lèi)相關(guān)，這里我們還沒(méi)有分析到USB設(shè)備類(lèi)中，所以也略過(guò)，知道其功能即可。最后有一個(gè)USBD_LL_SetSpeed()函數(shù)，USB通信有三種通信速度：低速、全速、高速，STM32F103C8T6支持全速模式，USB速度的定義如下：

/* Following USB Device Speed */

typedef enum 

{

  USBD_SPEED_HIGH  = 0,

  USBD_SPEED_FULL  = 1,

  USBD_SPEED_LOW   = 2,  

}USBD_SpeedTypeDef;

usbd_core.c中剩下的一些函數(shù)體則是在usbd_conf.cUSB中斷回調(diào)函數(shù)中調(diào)用的USB通信處理的真正實(shí)現(xiàn)者，如下：

/**

* @brief  USBD_SetupStage 

*         Handle the setup stage

* @param  pdev: device instance

* @retval status

*/

USBD_StatusTypeDef USBD_LL_SetupStage(USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t *psetup)

{

  USBD_ParseSetupRequest(&pdev->request, psetup);

  pdev->ep0_state = USBD_EP0_SETUP;

  pdev->ep0_data_len = pdev->request.wLength;

  switch (pdev->request.bmRequest & 0x1F) 

  {

  case USB_REQ_RECIPIENT_DEVICE:   

    USBD_StdDevReq (pdev, &pdev->request);

    break;

  case USB_REQ_RECIPIENT_INTERFACE:     

    USBD_StdItfReq(pdev, &pdev->request);

    break;

  case USB_REQ_RECIPIENT_ENDPOINT:        

    USBD_StdEPReq(pdev, &pdev->request);   

    break;

  default:           

    USBD_LL_StallEP(pdev , pdev->request.bmRequest & 0x80);

    break;

  }  

  return USBD_OK;  

}

/**

* @brief  USBD_DataOutStage 

*         Handle data OUT stage

* @param  pdev: device instance

* @param  epnum: endpoint index

* @retval status

*/

USBD_StatusTypeDef USBD_LL_DataOutStage(USBD_HandleTypeDef *pdev , uint8_t epnum, uint8_t *pdata)

{

  USBD_EndpointTypeDef    *pep;

  if(epnum == 0) 

  {

    pep = &pdev->ep_out[0];

    if ( pdev->ep0_state == USBD_EP0_DATA_OUT)

    {

      if(pep->rem_length > pep->maxpacket)

      {

        pep->rem_length -=  pep->maxpacket;

        USBD_CtlContinueRx (pdev, 

                            pdata,

                            MIN(pep->rem_length ,pep->maxpacket));

      }

      else

      {

        if((pdev->pClass->EP0_RxReady != NULL)&&

           (pdev->dev_state == USBD_STATE_CONFIGURED))

        {

          pdev->pClass->EP0_RxReady(pdev); 

        }

        USBD_CtlSendStatus(pdev);

      }

    }

  }

  else if((pdev->pClass->DataOut != NULL)&&

          (pdev->dev_state == USBD_STATE_CONFIGURED))

  {

    pdev->pClass->DataOut(pdev, epnum); 

  }  

  return USBD_OK;

}

/**

* @brief  USBD_DataInStage 

*         Handle data in stage