STM32使用cubemx生成HID设备便于USB DFU升级

明月心惜 · 2019-10-19 13:41:56

简介：
用STM32做东西免不了要考虑升级什么的，特别是对外暴露USB口的时候，大多时候设计个全速USB（12Mbps）就够用了，现在想用这个USB做程序升级。代码中虚拟出可以被DfuSeDemo识别的设备，这样就可以只连USB线，发送指令到MCU进入DFU，升级完跳转到程序。不需要去拨开关什么的额外操作，一根USB线搞定升级。

主要步骤：
STM32F4等系列在system boot里面已经集成了DFU，也就是（BOOT0=1，BOOT1=0），重启进入System memory。
对于开发板，只要把boot0跳到0跑用户程序，跳到1进system boot，可以用串口、DFU等升级用户程序。早期的片子没有集成DFU，自己写一个，然后想办法跳转过去就行了。

手头有个STM32F401开发板 STM32F401CCU6，tb便宜+Type-c，拿这个跑Demo。

把右上角的拨码开关干上去（boot0=1），然后RST一下，打开DfuSeDemo（V3.0.6），接上USB连接电脑。下载程序我就不bb了，注意图中的两个按钮，下载完后按钮2可以跳转到更新的程序，然后就没有然后了（两个按钮都变灰，你无法操作了）。

现在想把按钮1搞出来，从程序跳转到DFU，释放双手。百毒到处找资料，发现官方的Demo把这个功能阉割了，不管你怎么努力都不行，中文社区还放出了 DfuSeDemo_A.exe下载也是空文件夹，找不到这玩意儿。
DfuSeDemo这个官方给出了源码，在软件的安装目录，C++的，有能耐的大佬可以去改改。后面找到github上有大佬干了这个，我就把别人编译好的文件拿来用了，附件分享可执行文件。现在上位部分识别没问题了，开始cubemx流水化作业了。
新建项目、配置SWD、时钟、USB Device。要给USB 48NHz时钟，时钟树如下：

简单配置下HID参数，报告描述符设置为23，后面有数据需要填充。

把堆栈设置大一点，堆8K，栈16K。然后就可以快活玩耍了。

生成MDK工程，配置勾选生成hex，然后配置用户指令生成dfu（hex2dfu.exe -t "$h@h.hex"）

修改代码：

usbd_custom_hid_if.c

/** Usb HID report descriptor. */
__ALIGN_BEGIN static uint8_t CUSTOM_HID_ReportDesc_FS[USBD_CUSTOM_HID_REPORT_DESC_SIZE] __ALIGN_END =
{
  /* USER CODE BEGIN 0 */
	0x06, 0x00, 0xff,              // USAGE_PAGE (Vendor Defined Page 1) 表示一个报文标签之类的用途类页
	0x09, 0x01,                    // USAGE (Vendor Usage 1) 表示一个报告ID标志
	0xa1, 0x00,                    // COLLECTION (Physical) 要以下面最后的0xc0结束它

	0x85, 0x80, /* REPORT_ID (128) */ 
	0x09, 0x55, /*USAGE (LED 1) */ 
	0x15, 0x00, /* LOGICAL_MINIMUM (0) */ 
	0x26, 0xFF, 0x00, /* LOGICAL_MAXIMUM (255) */ 
	0x75, 0x08, /* REPORT_SIZE (8 bits) */ 
	0x95, 0x01, /* REPORT_COUNT (1) */ 
	0xB1, 0x82, /* FEATURE (Data,Var,Abs,Vol */
  /* USER CODE END 0 */
  0xC0    /*     END_COLLECTION	             */
};

static int8_t CUSTOM_HID_OutEvent_FS(uint8_t event_idx, uint8_t state)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
	extern RTC_HandleTypeDef hrtc; 
	if(event_idx ==0x80 && state ==0x55) 
	{
		__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); 
		HAL_PWR_EnableBkUpAccess(); 
		HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR0,0x5A5A); 
		HAL_PWR_DisableBkUpAccess(); 
		HAL_NVIC_SystemReset(); 
		while (1); 
	}
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 6 */
}

用RTC寄存器保存标志位，然后重启。重启后判断标志是否需要跳转进system memory

  /* USER CODE BEGIN 2 */
  	__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); 
	HAL_PWR_EnableBkUpAccess(); 
	isJumpDFU=HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR0); 
	if(isJumpDFU == 0x5A5A)
	{
		//ReebUSB();
		HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR0,0); 
		HAL_PWR_DisableBkUpAccess(); 
		JumpToBootloader();
	}else
	{
		HAL_PWR_DisableBkUpAccess(); 
	}
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		HAL_Delay(300);
		HAL_GPIO_TogglePin(LED_D1_GPIO_Port,LED_D1_Pin);
  }

文件下载：

DfuSeDemo Plus.7z

MiniF4WeAct_HID1.7z

写在最后：

如果当前已经使用了USB干别的事情，那么也是可以利用组合设备的方式，将这个hid接口集成进去的。
我目前使用的方法是，系统运行日志存储在spi flash中，然后虚拟出USB mass，电脑上显示U盘，可以直接操作文件。
然后与这个hid集成形成一个组合设备，mass和hid共存，有相关疑问的道友可以回帖，要是需要后期我搞个组合设备的demo。

WhyCan Forum(哇酷开发者社区)

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