STM32 USB數(shù)據(jù)接收與數(shù)據(jù)發(fā)送程序流程分析

既然學(xué)習(xí)了USB，那就必須的搞懂USB設(shè)備與USB主機(jī)數(shù)據(jù)是怎么通訊的。這里主要講設(shè)備端，因為我們的代碼是做USB設(shè)備用的。

我們需要必須要定義了USB中斷。起始在STM32的中斷向量表中給USB兩個中斷，我們可以在stm32f10x.h中找到這兩個中斷：

USB_HP_CAN1_TX_IRQn=19,/*!
這兩個中斷是USB與CAN復(fù)用的中斷，在做USB用時，表示USB設(shè)備的高優(yōu)先級與低優(yōu)先級中斷。在我的工程中，我選擇用低優(yōu)先級的USB中斷。代碼如下：
voidUSB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void){USB_Istr();}
中斷服務(wù)程序很簡單，就是在發(fā)生中斷的時候調(diào)用USB_istr()函數(shù)。USB_istr()這個函數(shù)我們之前說過的，在usb_istr.c中定義的。這個函數(shù)處理ISTR中斷狀態(tài)寄存器中定義的中斷，包括：CTR正確傳輸中斷、RESET復(fù)位中斷，DOVR分組緩沖溢出中斷、ERR錯誤中斷、WAKEUP中斷、SUSP掛起中斷、SOF幀首中斷、ESOF期望幀首中斷。這里重點(diǎn)是CTR中斷，在USB在正確發(fā)送或正確接收數(shù)據(jù)后，USB模塊自動回將ISTR寄存器的該位置1，觸發(fā)中斷CTR中斷。在USB_istr()中CTR的處理代碼如下：
#if(IMR_MSK&ISTR_CTR)//正確傳輸中斷CTR標(biāo)志if(wIstr&ISTR_CTR&wInterrupt_Mask)//讀出的中斷標(biāo)志是CRT中斷標(biāo)志，且CRT中斷使能了{(lán)CTR_LP();//調(diào)用正確傳輸中斷服務(wù)程序#ifdefCTR_CALLBACKCTR_Callback();//當(dāng)定義了CTR_CALLBACK，則調(diào)用CTR_Callback,像鉤子函數(shù)一樣，在發(fā)生CRT中斷時做點(diǎn)什么#endif}
首先要解釋下#if (IMR_MSK & ISTR_CTR) 這句話。
#define IMR_MSK (CNTR_CTRM | CNTR_WKUPM | CNTR_SUSPM | CNTR_ERRM | CNTR_SOFM  | CNTR_ESOFM | CNTR_RESETM )
這是IMR_MSK的定義，表示包含所有中斷的掩碼，IMR_MSK & ISTR_CTR表示：如果ISTR_CTR是規(guī)定的中斷類別，則編譯#if與#endif之間的代碼。很明顯這里符合。然后，判斷下從CNTR寄存器中讀出來的中斷值是CRT中斷，且該中斷已經(jīng)在CNTR中使能了。接著調(diào)用CTR_LP()函數(shù)處理，如果定義了CTR_CALLBACK，則調(diào)用CTR_Callback()函數(shù)，該函數(shù)是個鉤子函數(shù)，讓用戶在正確接收到數(shù)據(jù)后能夠做些什么，比如說亮下燈或通過串口打印些消息。
這里需要著分析下CTR_LP()這個函數(shù)在usb_int.c中定義。代碼如下：
/********************************************************************************FunctionName:CTR_LP.*Description:低優(yōu)先級的端點(diǎn)正確傳輸中斷服務(wù)程序*Input:None.*Output:None.*Return:None.*******************************************************************************/voidCTR_LP(void){__IOuint16_twEPVal=0;while(((wIstr=_GetISTR())&ISTR_CTR)!=0)//讀取中斷狀態(tài)寄存器的值，看是否是CRT(正確傳輸中斷){EPindex=(uint8_t)(wIstr&ISTR_EP_ID);//獲取產(chǎn)生中斷的端點(diǎn)號，if(EPindex==0)//如果端點(diǎn)0{SaveRState=_GetENDPOINT(ENDP0);//讀取端點(diǎn)0的狀態(tài)寄存器SaveTState=SaveRState&EPTX_STAT;//保存端點(diǎn)0發(fā)送狀態(tài)SaveRState&=EPRX_STAT;//保存端點(diǎn)0接收狀態(tài)_SetEPRxTxStatus(ENDP0,EP_RX_NAK,EP_TX_NAK);//設(shè)置端點(diǎn)0對主機(jī)以NAK方式響應(yīng)所有的接收和發(fā)送請求if((wIstr&ISTR_DIR)==0)//如果是IN令牌{_ClearEP_CTR_TX(ENDP0);//清除端點(diǎn)0正確發(fā)送標(biāo)志位In0_Process();//處理IN令牌包/*beforeterminatesetTx&Rxstatus*/_SetEPRxTxStatus(ENDP0,SaveRState,SaveTState);//在傳輸之前設(shè)置端點(diǎn)0接收發(fā)送狀態(tài)位return;}else//OUT令牌{wEPVal=_GetENDPOINT(ENDP0);//獲取端點(diǎn)0的端點(diǎn)寄存器的值if((wEPVal&EP_SETUP)!=0)//SETUP分組傳輸完成標(biāo)志位{_ClearEP_CTR_RX(ENDP0);//清除端點(diǎn)0的接收標(biāo)志位Setup0_Process();//端點(diǎn)0建立階段的數(shù)據(jù)處理_SetEPRxTxStatus(ENDP0,SaveRState,SaveTState);//設(shè)置端點(diǎn)0階接收發(fā)送標(biāo)志位return;}elseif((wEPVal&EP_CTR_RX)!=0)//正確接收標(biāo)志位{_ClearEP_CTR_RX(ENDP0);//清除端點(diǎn)0正確標(biāo)志位Out0_Process();//處理OUT令牌包_SetEPRxTxStatus(ENDP0,SaveRState,SaveTState);//設(shè)置端點(diǎn)0的接收發(fā)送狀態(tài)return;}}}/*if(EPindex==0)*/else//如果非0端點(diǎn){wEPVal=_GetENDPOINT(EPindex);//獲取該端點(diǎn)的端點(diǎn)寄存器的值if((wEPVal&EP_CTR_RX)!=0)//正確接收標(biāo)志{_ClearEP_CTR_RX(EPindex);//清除端點(diǎn)正確接收標(biāo)志(*pEpInt_OUT[EPindex-1])();//調(diào)用注冊過的端點(diǎn)OUT處理函數(shù)}/*if((wEPVal&EP_CTR_RX)*/if((wEPVal&EP_CTR_TX)!=0)//正確發(fā)送標(biāo)志{_ClearEP_CTR_TX(EPindex);//清除正確發(fā)送標(biāo)志(*pEpInt_IN[EPindex-1])();//調(diào)用注冊過的端點(diǎn)IN處理函數(shù)}/*if((wEPVal&EP_CTR_TX)!=0)*/}/*if(EPindex==0)else*/}/*while(...)*/}
這個函數(shù)首先會判斷是否真的CTR中斷，如果是，執(zhí)行while()中的代碼，用EPindex來保存產(chǎn)生中斷的端點(diǎn)號。EPindex為0表示是端點(diǎn)0產(chǎn)生的中斷，說明此時USB還處于枚舉階段。EPindex不為0，表示枚舉已經(jīng)成功了，USB處于正常工作狀態(tài)。
在枚舉階段，SaveRState保存端點(diǎn)0寄存器的值，接著SaveTState = SaveRState & EPTX_STAT;和SaveRState &= EPRX_STAT;這兩句，SaveTState保存當(dāng)前發(fā)送端點(diǎn)0的狀態(tài)，SaveRState保存當(dāng)前接收端點(diǎn)的狀態(tài)。接著設(shè)置接收端點(diǎn)0為NAk狀態(tài)，發(fā)送端點(diǎn)0也設(shè)置成NAK狀態(tài)，也就是說當(dāng)主機(jī)發(fā)送任何數(shù)據(jù)，從機(jī)只以NAK回應(yīng)，從機(jī)也只能發(fā)送NAK數(shù)據(jù)，即不允許在數(shù)據(jù)處理階段進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。然后判斷是輸入還是輸出。如果是輸入(注意這里的輸入是相對于主機(jī)來說的)則清除端點(diǎn)寄存器的EP_CTR_TX標(biāo)志位，并且調(diào)用IN令牌包處理函數(shù)In0_Process()(在usb_core.c中定義)。如果是輸出(注意這里的輸出是相對于主機(jī)來說的)，則還要判斷接收到是SETUP包還是OUT令牌包，如果是SETUP包，清除端點(diǎn)0寄存器的EP_SETUP位，并且調(diào)動SETUP處理函數(shù)Setup0_Process()，同時還要回復(fù)原來的接發(fā)端點(diǎn)的狀態(tài)，準(zhǔn)備處理下一次的中斷處理。如果是OUT令牌包，清除端點(diǎn)0寄存器的EP_CRT_RX位，調(diào)用OUT處理函數(shù)Out0_Process()，同時還要回復(fù)原來接法端口的狀態(tài)，準(zhǔn)備處理下一次的中斷處理。
在工作階段或者說是非枚舉階段，首先要判斷下是EP_CTR_RX還EP_CTR_TX標(biāo)志，如果是EP_CTR_RX正確接收標(biāo)志，則清除該標(biāo)志，調(diào)用對應(yīng)端點(diǎn)的OUT處理函