STM32U5使用USBx创建CustomHID双向通信指南

"这篇应用笔记(LAT1350)主要介绍了如何基于STM32U5微控制器使用USBx协议栈创建自定义HID(Custom Human Interface Device)进行双向通信。由于STM32U5不再支持传统的ST USB device库，客户需要适应新的Azure USBx协议栈，而现有的USBx例程中缺乏关于Custom HID双向通信的示例。本文档旨在通过CubeMX配置工程，提供实现这一功能的方法。" STM32U5是意法半导体(STMicroelectronics)推出的一款高性能微控制器，它集成了AzureRTOS操作系统和USBx协议栈，后者用于处理USB通信。USB Custom HID允许开发者创建具有特殊功能的设备，这些功能不在标准HID类定义之内，从而实现更灵活的双向通信。 USB双向通信的关键在于理解USB协议的基本结构。设备描述符是设备向主机报告自身信息（如版本、供应商ID、产品ID等）的元数据。配置描述符则包含设备的配置信息，比如电源需求、接口数量等。接口描述符进一步详细描述配置中的每个接口，包括接口编号和端点信息。端点描述符则定义了数据传输的方向、类型和最大包大小，这对于设置IN(主机到设备)和OUT(设备到主机)通信至关重要。 在USBx协议栈中，HID设备端API提供了用户应用程序与主机通信的接口。例如，`ux_device_class_hid_event_set`函数用于设置HID设备向主机发送数据的事件。当需要发送数据时，开发者可以调用这个函数，并将待发送的数据填充到指定的结构体中。这样的API设计使得用户可以专注于应用层逻辑，而无需深入底层USB传输的复杂性。 为了在STM32U5上实现Custom HID双向通信，开发者首先需要使用CubeMX工具来配置工程。在CubeMX中，应选择适当的USB配置，包括使能USB Custom HID类，并根据应用需求设置相应的接口和端点。配置完成后，生成的代码将包含初始化USB堆栈和处理USB事件的函数。然后，开发者可以在自己的应用程序代码中集成USBxDeviceStack提供的API，如`ux_device_class_hid_event_set`，来实现数据的收发。 在实现过程中，需要注意以下几点： 1. 确保正确配置USB设备描述符、配置描述符、接口描述符和端点描述符，以满足Custom HID的要求。 2. 掌握USBx协议栈的事件处理机制，确保能够及时响应主机的请求并发送数据。 3. 实现适当的错误处理机制，以应对可能的传输错误或连接问题。 4. 在主循环中包含USB事件的检查和处理，以保持与主机的实时交互。 通过以上步骤，开发者可以成功地利用STM32U5和USBx协议栈创建一个Custom HID设备，实现与主机之间的高效双向通信。这份应用笔记提供了一个基础框架，帮助客户克服对新协议栈的不熟悉，从而顺利进行项目开发。