ch375ev1.c

CH3xx系列芯片和开发套件开发资料

/* 2004.03.05, 2004.8.18
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**  Copyright  (C)  W.ch  1999-2004   **
**  Web:  http://www.winchiphead.com  **
****************************************
**  USB 1.1 Host Examples for CH375   **
**  KC7.0@MCS-51                      **
****************************************
*/
/* CH375作为USB主机接口的程序示例 */

/* MCS-51单片机C语言的示例程序, 中断方式 */

#include <reg51.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

/* 定义CH375命令代码及返回状态 */
#include "CH375INC.H"

/* 以下定义适用于MCS-51单片机,其它单片机参照修改,为了提供C语言的速度需要对本程序进行优化 */
unsigned char volatile xdata	CH375_CMD_PORT _at_ 0xBDF1;	/* CH375命令端口的I/O地址 */
unsigned char volatile xdata	CH375_DAT_PORT _at_ 0xBCF0;	/* CH375数据端口的I/O地址 */
unsigned char xdata				DATA_BUFFER[ 0x8000 ] _at_ 0x0000;	/* 外部RAM数据缓冲区的起始地址 */

#define CH375_INT_NO			0		/* CH375中断号 */
#define CH375_INT_FLAG			IE0		/* IE0,CH375中断标志 */
#define CH375_INT_EN			EX0		/* EX0,CH375中断允许 */

/* 在P1.4连接一个LED用于监控演示程序的进度,低电平LED亮,当U盘插入后亮 */
sbit P1_4  = P1^4;
#define LED_OUT_ACT( )		{ P1_4 = 0; }	/* P1.4 低电平驱动LED显示 */
#define LED_OUT_INACT( )	{ P1_4 = 1; }	/* P1.4 低电平驱动LED显示 */

bit		mDeviceOnline = 0;				/* CH375的目标USB设备的连接状态: 0断开,1连接 */
unsigned char mIntStatus;				/* CH375的中断状态 */

/* 延时2微秒,不精确 */
void	delay2us( )
{
	unsigned char i;
	for ( i = 2; i != 0; i -- );
}

/* 延时1微秒,不精确 */
void	delay1us( )
{
	unsigned char i;
	for ( i = 1; i != 0; i -- );
}

/* 延时100毫秒,不精确 */
void	mDelay100mS( )
{
	unsigned char	i, j, c;
	for ( i = 200; i != 0; i -- ) for ( j = 200; j != 0; j -- ) c+=3;
}

/* 基本操作 */

void CH375_WR_CMD_PORT( unsigned char cmd ) {  /* 向CH375的命令端口写入命令,周期不小于4uS,如果单片机较快则延时 */
	delay2us();
	CH375_CMD_PORT=cmd;
	delay2us();
}

void CH375_WR_DAT_PORT( unsigned char dat ) {  /* 向CH375的数据端口写入数据,周期不小于1.5uS,如果单片机较快则延时 */
	CH375_DAT_PORT=dat;
	delay1us();  /* 因为MCS51单片机较慢所以实际上无需延时 */
}

unsigned char CH375_RD_DAT_PORT() {  /* 从CH375的数据端口读出数据,周期不小于1.5uS,如果单片机较快则延时 */
	delay1us();  /* 因为MCS51单片机较慢所以实际上无需延时 */
	return( CH375_DAT_PORT );
}

/* CH375中断服务程序,使用寄存器组1 */
void	CH375Interrupt( ) interrupt CH375_INT_NO using 1
{
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_GET_STATUS );  /* 获取中断状态并取消中断请求 */
	mIntStatus = CH375_RD_DAT_PORT( );  /* 获取中断状态 */
	CH375_INT_FLAG = 0;  /* 清中断标志 */
	if ( mIntStatus == USB_INT_DISCONNECT ) mDeviceOnline = 0;  /* 检测到USB设备断开事件 */
	else if ( mIntStatus == USB_INT_CONNECT ) mDeviceOnline = 1;  /* 检测到USB设备连接事件 */
}

/* 延时10毫秒,不精确 */
void	mDelay10mS( )
{
	unsigned char i, j;
	for ( i = 50; i != 0; i -- ) for ( j = 200; j != 0; j -- );
}

/* 设置CH375为USB主机方式 */
unsigned char	mCH375Init( )
{
	unsigned char	c, i;
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_USB_MODE );  /* 设置USB工作模式 */
	CH375_WR_DAT_PORT( 6 );  /* 模式代码,自动检测USB设备连接 */
	for ( i = 0xff; i != 0; i -- ) {  /* 等待操作成功,通常需要等待10uS-20uS */
		c = CH375_RD_DAT_PORT( );
		if ( c == CMD_RET_SUCCESS ) break;  /* 操作成功 */
	}
	if ( i != 0 ) return( USB_INT_SUCCESS );  /* 操作成功 */
	else return( 0xff );  /* CH375出错,例如芯片型号错或者处于串口方式或者不支持 */
}

/* 从CH375的端点缓冲区读取接收到的数据 */
unsigned char	mReadCH375Data( unsigned char *buf )
{
	unsigned char len, i;
	unsigned char *p;
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_RD_USB_DATA );  /* 从CH375的端点缓冲区读取数据块 */
	p = buf;
	len = CH375_RD_DAT_PORT( );  /* 数据长度 */
	for ( i=0; i<len; i++ ) *p++ = CH375_RD_DAT_PORT( );  /* 连续读取数据 */
	return( len );
}

/* 向CH375的端点缓冲区写入准备发送的数据 */
void	mWriteCH375Data( unsigned char *buf, unsigned char len )
{
	unsigned char i;
	unsigned char *p;
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_WR_USB_DATA7 );  /* 向CH375的端点缓冲区写入数据块 */
	p = buf;
	CH375_WR_DAT_PORT( len );  /* 数据长度 */
	for ( i=0; i<len; i++ ) CH375_WR_DAT_PORT( *p++ );  /* 连续写入数据 */
}

/* 对目标USB设备执行控制传输: 获取USB描述符 */
void	mCtrlGetDescr( unsigned char type )
{
	mIntStatus = 0;  /* 清中断状态 */
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_GET_DESCR );  /* 控制传输-获取描述符 */
	CH375_WR_DAT_PORT( type );  /* 0:设备描述符, 1:配置描述符 */
	while ( mIntStatus == 0 );  /* 等待操作完成 */
}

/* 对目标USB设备执行控制传输: 设置USB地址 */
void	mCtrlSetAddress( unsigned char addr )
{
	mIntStatus = 0;  /* 清中断状态 */
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_ADDRESS );  /* 控制传输-设置USB地址 */
	CH375_WR_DAT_PORT( addr );  /* 1 - 7eh */
	while ( mIntStatus == 0 );  /* 等待操作完成 */
	if ( mIntStatus != USB_INT_SUCCESS ) return;  /* 操作失败 */
/* 当目标USB设备的地址成功修改后,应该同步修改CH375的USB地址,否则CH375将无法与目标设备通讯 */
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_USB_ADDR );  /* 设置CH375的USB地址 */
	CH375_WR_DAT_PORT( addr );  /* 修改CH375的USB设备能够立即完成,不会产生中断通知 */
}

/* 对目标USB设备执行控制传输: 设置配置值 */
void	mCtrlSetConfig( unsigned char value )
{
	mIntStatus = 0;  /* 清中断状态 */
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_CONFIG );  /* 控制传输-设置USB配置 */
	CH375_WR_DAT_PORT( value );
	while ( mIntStatus == 0 );  /* 等待操作完成 */
}

/* 设置接收的数据同步触发位 DATA0/DATA1 */
void	mSetRecvDataTog( unsigned char tog )
/* tog值: 0:清0, 1:置1 */
{
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_ENDP6 );  /* 设置主机端点的接收器 */
	CH375_WR_DAT_PORT( tog ? 0xC0 : 0x80 );
	delay2us( );
}

/* 设置发送的数据同步触发位 DATA0/DATA1 */
void	mSetSendDataTog( unsigned char tog )
/* tog值: 0:清0, 1:置1 */
{
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_ENDP7 );  /* 设置主机端点的发送器 */
	CH375_WR_DAT_PORT( tog ? 0xC0 : 0x80 );
	delay2us( );
}

/* 发出令牌,执行USB事务 */
void	mIssueToken( unsigned char endp, unsigned char token )
{
	mIntStatus = 0;  /* 清中断状态 */
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_ISSUE_TOKEN );  /* 发出令牌,执行事务 */
	CH375_WR_DAT_PORT( endp << 4 | token );  /* 高4位是端点号,低4位是令牌PID */
	while ( mIntStatus == 0 );  /* 等待操作完成 */
}

/* 检查操作状态,如果错误则显示错误代码并停机 */
void	mStopIfError( )
{
	if ( mIntStatus == USB_INT_SUCCESS ) return;  /* 操作成功 */
	printf( "Error: %02X, %d\n", (unsigned int)mIntStatus, (unsigned int)mDeviceOnline );  /* 显示错误 */
	while ( 1 ) {
		LED_OUT_ACT( );  /* LED闪烁 */
		mDelay100mS( );
		LED_OUT_INACT( );
		mDelay100mS( );
	}
}

/* 为printf和getkey输入输出初始化串口 */
void	mInitSTDIO( )
{
	SCON = 0x50;
	PCON = 0x80;
	TMOD = 0x20;
	TH1 = 0xf3;  /* 24MHz晶振, 9600bps */
	TR1 = 1;
	TI = 1;
}

main( ) {
	unsigned char	i, len;
	unsigned char	mBulkInEndp, mBulkOutEndp, mBulkOutLen;
	LED_OUT_ACT( );  /* 开机后LED亮一下以示工作 */
	mDelay100mS( );  /* 延时100毫秒 */
	LED_OUT_INACT( );
	mInitSTDIO( );
	printf( "Start\n" );
	CH375_INT_EN = 0;  /* 禁止CH375中断 */
	IT0=0;  /* 置CH375中断信号为低电平触发 */
	CH375_INT_FLAG = 0;  /* 清中断标志 */
	i = mCH375Init( );  /* 初始化CH375 */
	mIntStatus = i;
	mStopIfError( );
	CH375_INT_EN = 1;  /* 允许CH375中断 */
/* 其它电路初始化 */
	EA = 1;  /* 初始化完成,开中断 */
	printf( "Insert USB device\n" );
	while ( mDeviceOnline == 0 );  /* 等待USB设备连接 */

#if 1
/* 实际上并没有必要在USB设备插入后复位该设备,但是计算机的WINDOWS总是这样做,所以我们也可以参照 */
/* 最新说明, 有些USB设备要求在插入后必须复位USB总线才能工作, 所以这部分程序不能去掉 */
	printf( "Begin: reset USB device\n" );
	while ( mDeviceOnline == 0 );  /* 等待USB设备连接 */
	CH375_INT_EN = 0;  /* 复位USB总线期间应该禁止CH375中断 */
	CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_USB_MODE );  /* 设置USB工作模式 */
	CH375_WR_DAT_PORT( 7 );  /* 模式代码,复位USB设备 */
	mDelay10mS( );  /* 复位时间应该在10mS左右 */
	mDeviceOnline = 0;
	CH375_INT_FLAG = 0;  /* 清中断标志 */
	CH375_INT_EN = 1;  /* 允许CH375中断 */
/*	printf( "End: reset USB device\n" ); */
	i = mCH375Init( );  /* 停止复位,重新初始化CH375 */
	mIntStatus = i;
	mStopIfError( );
	while ( mDeviceOnline == 0 );  /* 等待USB设备连接 */
#endif

	mDelay10mS( );  /* 适当延时几毫秒,可选的操作 */
	mCtrlGetDescr( 1 );  /* 获取设备描述符 */
	mStopIfError( );
	len = mReadCH375Data( DATA_BUFFER );  /* 读取设备描述符数据 */
	printf( "Device descr data len: %d, data: ", len );
	for ( i = 0; i < len; i ++ ) printf( "%02X,", (unsigned int)DATA_BUFFER[i] );
	printf( "\n" );
	mCtrlSetAddress( 5 );  /* 设置USB地址,地址值为1到7EH,因为没有用HUB并且只有一个USB设备,所以任意选 */
	mStopIfError( );
	mCtrlGetDescr( 2 );  /* 获取配置描述符 */
	mStopIfError( );
	len = mReadCH375Data( DATA_BUFFER );  /* 读取配置描述符数据 */
	printf( "Config descr data len: %d, data: ", len );
	for ( i = 0; i < len; i ++ ) printf( "%02X,", (unsigned int)DATA_BUFFER[i] );
	printf( "\n" );
/* 在此插入判断USB目标设备的代码,类型是否正确,检查端点属性,包长度 */
	printf( "Set config value\n" );
	i = DATA_BUFFER[5];  /* 大多数USB设备只有一个配置,其配置值在配置描述符的第6个字节 */
	mCtrlSetConfig( i );  /* 设置USB配置值 */
	mStopIfError( );
/* USB设备配置成功,下面进行数据传输,假定前面通过分析配置描述符得到目标USB设备的批量端点号和数据包长度 */
	mBulkInEndp = 1; mBulkOutEndp = 2; mBulkOutLen = 64;  /* 假定批量IN端点号是1,批量OUT端点号是2,最大数据包长度是64 */
	printf( "Out data to bulk out endpoint\n" );
	for ( i = 0; i < mBulkOutLen; i ++ ) DATA_BUFFER[i] = i;  /* 模拟产生数据 */
	mSetSendDataTog( 0 );  /* 设置发送的数据同步触发位 DATA0 */
	mWriteCH375Data( DATA_BUFFER, mBulkOutLen );
	mIssueToken( mBulkOutEndp, DEF_USB_PID_OUT );  /* 发出一个OUT令牌,数据是DATA0 */
	mStopIfError( );
#if 0
	mSetSendDataTog( 1 );  /* 设置发送的数据同步触发位 DATA1 */
	mWriteCH375Data( DATA_BUFFER+mBulkOutLen, mBulkOutLen );
	mIssueToken( mBulkOutEndp, DEF_USB_PID_OUT );  /* 发出一个OUT令牌,数据是DATA1 */
#endif
	printf( "In data to bulk in endpoint\n" );
	mSetRecvDataTog( 0 );  /* 设置接收的数据同步触发位 DATA0 */
	mIssueToken( mBulkInEndp, DEF_USB_PID_IN );  /* 发出一个IN令牌,希望接收数据DATA0 */
	mStopIfError( );

	printf( "Stop\n" );
	LED_OUT_ACT( );  /* LED常亮 */
	while ( 1 );  /* 停机 */
}