📄 device.c
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/* 以下为USB设备方式的应用程序, 完整程序在CH372/CH375调试工具程序包中CH372DBG.C */
/*
; 单片机内置USB调试固件程序 V1.0
; 用于连接CH372或者CH375的单片机进行简单的调试功能
; 可以用include直接包含到应用系统的主程序中,或者添加到工程项目中
;
; Website: http://winchiphead.com
; Email: tech@winchiphead.com
; @2004.08
;****************************************************************************
*/
/* MCS-51单片机C语言, KC7.0 */
/* 用于其它类型单片机或者硬件资源不同时, 该程序应该根据需要进行局部修改 */
#define CH375HF_NO_CODE 1
#include "CH375.H"
#ifdef __C51__
#pragma NOAREGS
#endif
#ifndef MAX_DATA_SIZE
#define MAX_DATA_SIZE 20 /* 单次命令处理的最大数据长度,有效值是1到56 */
#endif
typedef struct _USB_DOWN_PACKET { /* 下传的数据包结构,用于命令/写数据 */
UINT8 mCommand; /* 命令码,见下面的定义 */
UINT8 mCommandNot; /* 命令码的反码,用于校验下传数据包 */
union {
UINT8 mByte[4]; /* 通用参数 */
UINT16 mWord[2]; /* 通用参数,低字节在前,Little-Endian */
UINT32 mDword; /* 通用参数,低字节在前,Little-Endian */
void *mAddress; /* 读写操作的起始地址,低字节在前,Little-Endian */
} u;
UINT8 mLength; /* 下面的缓冲区的长度,读写操作的字节数 */
UINT8 mBuffer[ MAX_DATA_SIZE ]; /* 数据缓冲区 */
} USB_DOWN_PKT;
typedef struct _USB_UP_PACKET { /* 上传的数据包结构,用于状态/读数据 */
UINT8 mStatus; /* 状态码,见下面的定义 */
UINT8 mCommandNot; /* 命令码的反码,用于校验上传数据包 */
UINT8 mReserved[4];
UINT8 mLength; /* 下面的缓冲区的长度,读操作的字节数 */
UINT8 mBuffer[ MAX_DATA_SIZE ]; /* 数据缓冲区 */
} USB_UP_PKT;
typedef union _USB_DATA_PACKET { /* USB上传或者下传数据缓冲区 */
USB_DOWN_PKT down;
USB_UP_PKT up;
} USB_DATA_PKT;
/* 命令码定义,按位说明
位7为命令类型: 0=实现特定功能, 1=存储器和SFR读写
对于"实现特定功能"命令类型:
位6-位0为定义的具体命令码, 命令码为00H-7FH, 其中: 00H-3FH为通用标准命令, 40H-7FH为与应用系统有关的特定命令
目前版本定义了以下通用标准命令:
00H: 获取调试固件程序的版本,并取消未完成的上传数据块
10H: 获取当前应用系统的版本和说明字符串
对于"存储器和SFR读写"命令类型:
位6为数据传输方向: 0=读操作/上传, 1=写操作/下传
位5-位4为数据读写宽度: 00=以字节为单位/8位, 01=以字为单位/16位, 10=以双字为单位/32位, 11=以位为单位/1位
位1-位0为存储器空间: 00=存取SFR, 01=存取内部RAM, 10=存取外部RAM, 11=存取程序ROM
例如: 命令码80H为读SFR, 命令码83H为读程序ROM, 命令码C1H为写内部RAM, 命令码C2H为写外部RAM
状态码定义: 00H为操作成功, 080H为命令不支持, 0FFH为未定义的错误 */
#define USB_CMD_GET_FW_INFO 0x00
#define USB_CMD_GET_APP_INFO 0x10
#define USB_CMD_MEM_ACCESS 0x80
#define USB_CMD_MEM_DIR_WR 0x40
#define USB_CMD_MEM_WIDTH 0x0C
#define USB_CMD_MEM_W_BYTE 0x00
#define USB_CMD_MEM_W_WORD 0x04
#define USB_CMD_MEM_W_DWORD 0x08
#define USB_CMD_MEM_W_BIT 0x0C
#define USB_CMD_MEM_SPACE 0x03
#define USB_CMD_MEM_S_SFR 0x00
#define USB_CMD_MEM_S_IRAM 0x01
#define USB_CMD_MEM_S_XRAM 0x02
#define USB_CMD_MEM_S_ROM 0x03
#define ERR_SUCCESS 0x00
#define ERR_PARAMETER 0x10
#define ERR_UNSUPPORT 0x80
#define ERR_UNDEFINED 0xFF
#define THIS_FIRMWARE_VER 0x10
#define THIS_APP_SYS_VER 0x09
#define THIS_APP_SYS_STR "CH375+MCS51"
#define DELAY_START_VALUE 1 /* 根据单片机的时钟选择初值,20MHz以下为0,30MHz以上为2 */
/*UINT8V FreeUSBmS;*/
#define FreeUSBmS CH375DiskStatus /* 节约占用的内存,因为USB主从不会同时运行,所以USB主机的变量可以用于USB设备 */
/* 延时1微秒,不精确,需要根据硬件实际情况调整 */
void Delay1us( )
{
#if DELAY_START_VALUE != 0
UINT8 i;
for ( i=DELAY_START_VALUE; i!=0; i-- );
#endif
}
/* 延时2微秒,不精确,需要根据硬件实际情况调整 */
void Delay2us( )
{
UINT8 i;
for ( i=DELAY_START_VALUE*2+1; i!=0; i-- );
}
/* 与CH372/CH375有关的基本I/O操作 */
void CH375_WR_CMD_PORT( UINT8 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( UINT8 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(); /* 如果是MCS51单片机,因其较慢,所以实际上无需延时 */
}
UINT8 CH375_RD_DAT_PORT( void ) { /* 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(); /* 如果是MCS51单片机,因其较慢,所以实际上无需延时 */
return( CH375_DAT_PORT );
}
/* CH375初始化子程序 */
void CH375DeviceInit( void ) {
UINT8 i;
/* 设置USB工作模式, 必要操作 */
CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_USB_MODE );
CH375_WR_DAT_PORT( 2 ); /* 设置为使用内置固件的USB设备方式 */
for ( i=100; i!=0; i-- ) if ( CH375_RD_DAT_PORT( ) == CMD_RET_SUCCESS ) break; /* 等待操作成功,通常需要等待10uS-20uS */
/* if ( i == 0 ) { CH372/CH375芯片内部或者物理连接存在硬件错误 }; */
/* 下面启用USB中断,CH375的INT#引脚可以连接到单片机的中断引脚,中断为低电平有效或者下降沿有效,
如果不使用中断,那么也可以用查询方式,由单片机程序查询CH375的INT#引脚为低电平 */
IT0 = 0; /* 置外部信号为低电平触发 */
IE0 = 0; /* 清中断标志 */
EX0 = 1; /* 允许CH375中断,假定CH375的INT#引脚连接到单片机的INT0 */
}
/* CH375中断服务程序,假定CH375的INT#引脚连接到单片机的INT0,使用寄存器组1 */
void mCH375Interrupt( void ) interrupt 0 using 1 {
/* UINT8 cnt;*/
/* UINT8 dat;*/
#define cnt CH375vDiskFat /* 节约占用的内存,因为USB主从不会同时运行,所以USB主机的变量可以用于USB设备 */
#define dat CH375vSecPerClus /* 节约占用的内存,因为USB主从不会同时运行,所以USB主机的变量可以用于USB设备 */
PUINT8 buf;
PUINT8C str;
/* USB_DATA_PKT udp;*/
#define pudp ( (USB_DATA_PKT *)&mCmdParam ) /* 节约结构变量占用的内存,因为USB主从不会同时运行,所以USB主机的变量可以用于USB设备 */
#define IntStatus dat /* 节约一个变量存储单元 */
CH375_WR_CMD_PORT( CMD_GET_STATUS ); /* 获取中断状态并取消中断请求 */
FreeUSBmS = 0; /* 清除USB空闲计时 */
IntStatus = CH375_RD_DAT_PORT( ); /* 获取中断状态 */
/* IE0 = 0; 清中断标志,与单片机硬件有关,对应于INT0中断 */
if ( IntStatus == USB_INT_EP2_OUT ) { /* 批量端点下传成功,接收到命令包 */
CH375_WR_CMD_PORT( CMD_RD_USB_DATA ); /* 从当前USB中断的端点缓冲区读取数据块,并释放缓冲区 */
cnt = CH375_RD_DAT_PORT( ); /* 首先读取后续数据长度 */
if ( cnt == 0 ) { /* 长度为0,没有数据,在某些应用中也可以将长度0定义为一种特殊命令 */
CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_ENDP7 ); /* 设置USB端点2的IN,也就是批量上传端点 */
CH375_WR_DAT_PORT( 0x0E ); /* 同步触发位不变,设置USB端点2的IN正忙,返回NAK,实际是清除上传缓冲区的已有内容 */
return;
}
buf = (PUINT8)&pudp->down; /* 指令命令包缓冲区 */
do {
*buf = CH375_RD_DAT_PORT( ); /* 接收命令包的数据 */
buf ++;
} while ( -- cnt );
if ( pudp->down.mCommand != (UINT8)( ~ pudp->down.mCommandNot ) ) return; /* 命令包反码校验错误,放弃该下传包 */
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_ACCESS ) { /* 命令类型:存储器和SFR读写 */
if ( ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_WIDTH ) != USB_CMD_MEM_W_BYTE ) { /* 本程序目前对MCS51只支持以字节为单位进行读写 */
pudp->up.mLength = 0;
pudp->up.mStatus = ERR_UNSUPPORT; /* 命令不支持 */
}
else { /* 以字节为单位进行读写 */
for ( cnt = 0; cnt != pudp->down.mLength; cnt ++ ) { /* 读写操作计数 */
dat = pudp->down.mBuffer[ cnt ]; /* 准备写入的数据 */
switch( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_SPACE ) { /* 存储器空间 */
case USB_CMD_MEM_S_SFR:
switch ( pudp->down.u.mByte[0] ) { /* 分析SFR地址 */
case 0x80:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) P0 = dat;
else dat = P0;
break;
case 0x87:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) PCON = dat;
else dat = PCON;
break;
case 0x88:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) TCON = dat;
else dat = TCON;
break;
case 0x89:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) TMOD = dat;
else dat = TMOD;
break;
case 0x90:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) P1 = dat;
else dat = P1;
break;
case 0x98:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) SCON = dat;
else dat = SCON;
break;
case 0x99:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) SBUF = dat;
else dat = SBUF;
break;
case 0xA0:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) P2 = dat;
else dat = P2;
break;
case 0xA8:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) IE = dat;
else dat = IE;
break;
case 0xB0:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) P3 = dat;
else dat = P3;
break;
case 0xB8:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) IP = dat;
else dat = IP;
break;
case 0xC8:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) T2CON = dat;
else dat = T2CON;
break;
default:
dat = 0;
break;
}
break;
case USB_CMD_MEM_S_IRAM:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) *(PUINT8)pudp->down.u.mByte[0] = dat;
else dat = *(PUINT8)pudp->down.u.mByte[0];
break;
case USB_CMD_MEM_S_XRAM:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) *(PUINT8X)( pudp->down.u.mByte[0] | (UINT16)pudp->down.u.mByte[1] << 8 )= dat;
else dat = *(PUINT8X)( pudp->down.u.mByte[0] | (UINT16)pudp->down.u.mByte[1] << 8 );
break;
case USB_CMD_MEM_S_ROM:
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) pudp->up.mStatus = ERR_UNSUPPORT; /* 命令不支持 */
else dat = *(PUINT8C)( pudp->down.u.mByte[0] | (UINT16)pudp->down.u.mByte[1] << 8 );
break;
}
if ( ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) == 0 ) pudp->up.mBuffer[ cnt ] = dat; /* 返回读出的数据 */
pudp->down.u.mByte[0] ++;
if ( pudp->down.u.mByte[0] == 0 ) pudp->down.u.mByte[1] ++;
}
if ( pudp->down.mCommand & USB_CMD_MEM_DIR_WR ) pudp->up.mLength = 0; /* 写操作不返回数据 */
pudp->up.mStatus = ERR_SUCCESS;
}
}
else switch ( pudp->down.mCommand ) { /* 命令类型:实现特定功能,分析命令码 */
case USB_CMD_GET_FW_INFO: /* 获取调试固件程序的版本,并取消未完成的上传数据块 */
pudp->up.mBuffer[0] = THIS_FIRMWARE_VER;
pudp->up.mLength = 1;
pudp->up.mStatus = ERR_SUCCESS;
CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_ENDP7 ); /* 设置USB端点2的IN,也就是批量上传端点 */
CH375_WR_DAT_PORT( 0x0E ); /* 同步触发位不变,设置USB端点2的IN正忙,返回NAK,实际是清除上传缓冲区的已有内容 */
break;
case USB_CMD_GET_APP_INFO: /* 获取当前应用系统的版本和说明字符串 */
pudp->up.mBuffer[0] = THIS_APP_SYS_VER;
cnt = 0;
str = THIS_APP_SYS_STR;
while ( pudp->up.mBuffer[ cnt ] = *str ) { cnt ++; str ++; } /* 说明字符串 */
pudp->up.mLength = 1 + sizeof( THIS_APP_SYS_STR );
pudp->up.mStatus = ERR_SUCCESS;
break;
/* case MY_CMD_CH451: */
default: /* 命令不支持 */
pudp->up.mLength = 0;
pudp->up.mStatus = ERR_UNSUPPORT;
break;
}
CH375_WR_CMD_PORT( CMD_WR_USB_DATA7 ); /* 向USB端点2的发送缓冲区写入数据块 */
cnt = pudp->up.mLength + (UINT8)( & ( (USB_UP_PKT *)0 ) -> mBuffer );
CH375_WR_DAT_PORT( cnt ); /* 首先写入后续数据长度 */
buf = (PUINT8)&pudp->up; /* 指向状态包缓冲区 */
do {
CH375_WR_DAT_PORT( *buf ); /* 写入数据到CH375 */
buf ++;
} while ( -- cnt );
}
else if ( IntStatus == USB_INT_EP2_IN ) { /* 批量数据发送成功,状态包已发送 */
CH375_WR_CMD_PORT( CMD_UNLOCK_USB ); /* 释放当前USB缓冲区,收到上传成功中断后,必须解锁USB缓冲区,以便继续收发 */
}
else if ( IntStatus == USB_INT_EP1_IN ) { /* 中断数据发送成功,本程序未用到 */
CH375_WR_CMD_PORT( CMD_UNLOCK_USB ); /* 释放当前USB缓冲区 */
}
/* 内置固件的USB方式下不应该出现其它中断状态 */
else {
CH375_WR_CMD_PORT( CMD_UNLOCK_USB ); /* 释放当前USB缓冲区 */
}
}
/* 关闭CH375的所有USB通讯 */
void CH375OffUSB( void ) {
EX0 = 0; /* 关闭USB中断,本程序中USB主机模式下使用查询方式 */
/* 设置USB工作模式, 必要操作 */
CH375_WR_CMD_PORT( CMD_SET_USB_MODE );
CH375_WR_DAT_PORT( 0 ); /* 设置为未启用的USB设备方式 */
mDelaymS( 10 ); /* 为USB主从切换进行时间缓冲,这是必要的延时操作,用于让计算机认为USB设备已经撤离 */
/* 如果CH375仍然连接着计算机,而程序使CH375切换到USB主机模式,那么会导致与计算机之间双USB主机冲突 */
}
void device( ) {
CH375DeviceInit( ); /* 初始化USB设备模式 */
FreeUSBmS = 0; /* 清除USB空闲计时 */
while( 1 ) {
if ( IsKeyPress( ) ) { /* 有键按下 */
if ( FreeUSBmS >= 250 ) { /* USB空闲超过250毫秒 */
printf( "Exit USB device mode\n" );
CH375OffUSB( ); /* 关闭USB设备 */
return;
}
}
if ( FreeUSBmS < 250 ) FreeUSBmS ++; /* USB空闲计时,避免在USB通讯过程中由用户按键导致USB主从切换 */
mDelaymS( 1 );
/* USB设备模式全部在中断服务中处理,主程序可以做其它事情,当然也可以在主程序中使用查询方式处理USB设备的通讯 */
}
}
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