usbcore.c

基于AT91SAM7S64单片机的USB鼠标的实现。

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UsbCore.c file

作者：电脑圈圈
建立日期: 2008.06.29
修改日期: 2009.03.09
版本：V1.1
版权所有，盗版必究。
Copyright(C) 电脑圈圈 2008-2018
All rights reserved            
*******************************************************************/

#include <AT91SAM7S64.H>
#include "config.h"
#include "AT91SAMxUSB.h"
#include "uart.h"
#include "usbcore.h"
#include "led.h"


uint8 Buffer[16];  //读端点0用的缓冲区

//USB设备请求的各字段
uint8  bmRequestType;
uint8  bRequest;
uint16 wValue;
uint16 wIndex;
uint16 wLength;
//当前发送数据的位置
uint8 * pSendData;
//需要发送数据的长度
uint16 SendLength;
//是否需要发送0数据包的标志。在USB控制传输的数据过程中，
//当返回的数据包字节数少于最大包长时，会认为数据过程结束。
//当请求的字节数比实际需要返回的字节数长，而实际返回的字节
//数又刚好是端点0大小的整数倍时，就需要返回一个0长度的数据包
//来结束数据过程。因此这里增加一个标志，供程序决定是否需要返回
//一个0长度的数据包。
uint8 NeedZeroPacket;

//当前的配置值。只有在设置非0配置后
uint8 ConfigValue;

//端点1缓冲是否忙的标志。当缓冲区中有数据时，该标志为真。
//当缓冲区中空闲时，该标志为假。
uint8 Ep1InIsBusy;

//USB设备描述符的定义
const uint8 DeviceDescriptor[0x12]=  //设备描述符为18字节
{
//bLength字段。设备描述符的长度为18(0x12)字节
 0x12,
 
//bDescriptorType字段。设备描述符的编号为0x01
 0x01,
 
//bcdUSB字段。这里设置版本为USB1.1，即0x0110。
//由于是小端结构，所以低字节在先，即0x10，0x01。
 0x10,
 0x01,
 
//bDeviceClass字段。我们不在设备描述符中定义设备类，
//而在接口描述符中定义设备类，所以该字段的值为0。
 0x00,
 
//bDeviceSubClass字段。bDeviceClass字段为0时，该字段也为0。
 0x00,
 
//bDeviceProtocol字段。bDeviceClass字段为0时，该字段也为0。
 0x00,
 
//bMaxPacketSize0字段。AT91SAM7的端点0大小为8字节。
 0x08,
 
//idVender字段。厂商ID号，我们这里取0x8888，仅供实验用。
//实际产品不能随便使用厂商ID号，必须跟USB协会申请厂商ID号。
//注意小端模式，低字节在先。
 0x88,
 0x88,
 
//idProduct字段。产品ID号，由于是第四个实验，我们这里取0x2104。
//注意小端模式，低字节应该在前。
 0x04,
 0x21,
 
//bcdDevice字段。我们这个USB键盘刚开始做，就叫它1.0版吧，即0x0100。
//小端模式，低字节在先。
 0x00,
 0x01,
 
//iManufacturer字段。厂商字符串的索引值，为了方便记忆和管理，
//字符串索引就从1开始吧。
 0x01,

//iProduct字段。产品字符串的索引值。刚刚用了1，这里就取2吧。
//注意字符串索引值不要使用相同的值。
 0x02,
 
//iSerialNumber字段。设备的序列号字符串索引值。
//这里取3就可以了。
 0x03,

//bNumConfigurations字段。该设备所具有的配置数。
//我们只需要一种配置就行了，因此该值设置为1。
 0x01
};
//////////////////////////设备描述符完毕//////////////////////////////

//USB报告描述符的定义
//该报告描述符定义了两个顶层应用集合——键盘和用户控制设备。
const uint8 ReportDescriptor[]=
{
 //每行开始的第一字节为该条目的前缀，前缀的格式为：
 //D7~D4：bTag。D3~D2：bType；D1~D0：bSize。以下分别对每个条目注释。
 
 //这是一个全局（bType为1）条目，选择用途页为普通桌面Generic Desktop Page(0x01)
 //后面跟一字节数据（bSize为1），后面的字节数就不注释了，
 //自己根据bSize来判断。
 0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
 
 //这是一个局部（bType为2）条目，说明接下来的应用集合用途用于鼠标
 0x09, 0x02, // USAGE (Mouse)
 
 //这是一个主条目（bType为0）条目，开集合，后面跟的数据0x01表示
 //该集合是一个应用集合。它的性质在前面由用途页和用途定义为
 //普通桌面用的鼠标。
 0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
 
 //这是一个局部条目。说明用途为指针集合
 0x09, 0x01, //   USAGE (Pointer)
 
 //这是一个主条目，开集合，后面跟的数据0x00表示该集合是一个
 //物理集合，用途由前面的局部条目定义为指针集合。
 0xa1, 0x00, //   COLLECTION (Physical)
 
 //这是一个全局条目，选择用途页为按键（Button Page(0x09)）
 0x05, 0x09, //     USAGE_PAGE (Button)
 
 //这是一个局部条目，说明用途的最小值为1。实际上是鼠标左键。
 0x19, 0x01, //     USAGE_MINIMUM (Button 1)
 
 //这是一个局部条目，说明用途的最大值为3。实际上是鼠标中键。
 0x29, 0x03, //     USAGE_MAXIMUM (Button 3)
 
 //这是一个全局条目，说明返回的数据的逻辑值（就是我们返回的数据域的值啦）
 //最小为0。因为我们这里用Bit来表示一个数据域，因此最小为0，最大为1。
 0x15, 0x00, //     LOGICAL_MINIMUM (0)
 
 //这是一个全局条目，说明逻辑值最大为1。
 0x25, 0x01, //     LOGICAL_MAXIMUM (1)
 
 //这是一个全局条目，说明数据域的数量为三个。
 0x95, 0x03, //     REPORT_COUNT (3)
 
 //这是一个全局条目，说明每个数据域的长度为1个bit。
 0x75, 0x01, //     REPORT_SIZE (1)
 
 //这是一个主条目，说明有3个长度为1bit的数据域（数量和长度
 //由前面的两个全局条目所定义）用来做为输入，
 //属性为：Data,Var,Abs。Data表示这些数据可以变动，Var表示
 //这些数据域是独立的，每个域表示一个意思。Abs表示绝对值。
 //这样定义的结果就是，第一个数据域bit0表示按键1（左键）是否按下，
 //第二个数据域bit1表示按键2（右键）是否按下，第三个数据域bit2表示
 //按键3（中键）是否按下。
 0x81, 0x02, //     INPUT (Data,Var,Abs)
 
 //这是一个全局条目，说明数据域数量为1个
 0x95, 0x01, //     REPORT_COUNT (1)
 
 //这是一个全局条目，说明每个数据域的长度为5bit。
 0x75, 0x05, //     REPORT_SIZE (5)
 
 //这是一个主条目，输入用，由前面两个全局条目可知，长度为5bit，
 //数量为1个。它的属性为常量（即返回的数据一直是0）。
 //这个只是为了凑齐一个字节（前面用了3个bit）而填充的一些数据
 //而已，所以它是没有实际用途的。
 0x81, 0x03, //     INPUT (Cnst,Var,Abs)
 
 //这是一个全局条目，选择用途页为普通桌面Generic Desktop Page(0x01)
 0x05, 0x01, //     USAGE_PAGE (Generic Desktop)
 
 //这是一个局部条目，说明用途为X轴
 0x09, 0x30, //     USAGE (X)
 
 //这是一个局部条目，说明用途为Y轴
 0x09, 0x31, //     USAGE (Y)
 
 //这是一个局部条目，说明用途为滚轮
 0x09, 0x38, //     USAGE (Wheel)
 
 //下面两个为全局条目，说明返回的逻辑最小和最大值。
 //因为鼠标指针移动时，通常是用相对值来表示的，
 //相对值的意思就是，当指针移动时，只发送移动量。
 //往右移动时，X值为正；往下移动时，Y值为正。
 //对于滚轮，当滚轮往上滚时，值为正。
 0x15, 0x81, //     LOGICAL_MINIMUM (-127)
 0x25, 0x7f, //     LOGICAL_MAXIMUM (127)
 
 //这是一个全局条目，说明数据域的长度为8bit。
 0x75, 0x08, //     REPORT_SIZE (8)
 
 //这是一个全局条目，说明数据域的个数为3个。
 0x95, 0x03, //     REPORT_COUNT (3)
 
 //这是一个主条目。它说明这三个8bit的数据域是输入用的，
 //属性为：Data,Var,Rel。Data说明数据是可以变的，Var说明
 //这些数据域是独立的，即第一个8bit表示X轴，第二个8bit表示
 //Y轴，第三个8bit表示滚轮。Rel表示这些值是相对值。
 0x81, 0x06, //     INPUT (Data,Var,Rel)
 
 //下面这两个主条目用来关闭前面的集合用。
 //我们开了两个集合，所以要关两次。bSize为0，所以后面没数据。
 0xc0,       //   END_COLLECTION
 0xc0        // END_COLLECTION
};
//通过上面的报告描述符的定义，我们知道返回的输入报告具有4字节。
//第一字节的低3位用来表示按键是否按下的，高5位为常数0，无用。
//第二字节表示X轴改的变量，第三字节表示Y轴的改变量，第四字节表示
//滚轮的改变量。我们在中断端点1中应该要按照上面的格式返回实际的
//鼠标数据。
///////////////////////////报告描述符完毕////////////////////////////

//USB配置描述符集合的定义
//配置描述符总长度为9+9+9+7+7字节
const uint8 ConfigurationDescriptor[9+9+9+7]=
{
 /***************配置描述符***********************/
 //bLength字段。配置描述符的长度为9字节。
 0x09,
 
 //bDescriptorType字段。配置描述符编号为0x02。
 0x02,
 
 //wTotalLength字段。配置描述符集合的总长度，
 //包括配置描述符本身、接口描述符、类描述符、端点描述符等。
 sizeof(ConfigurationDescriptor)&0xFF, //低字节
 (sizeof(ConfigurationDescriptor)>>8)&0xFF, //高字节
 
 //bNumInterfaces字段。该配置包含的接口数，只有一个接口。
 0x01,
 
 //bConfiguration字段。该配置的值为1。
 0x01,
 
 //iConfigurationz字段，该配置的字符串索引。这里没有，为0。
 0x00,
 
 //bmAttributes字段，该设备的属性。由于我们的板子是总线供电的，
 //并且我们不想实现远程唤醒的功能，所以该字段的值为0x80。
 0x80,
 
 //bMaxPower字段，该设备需要的最大电流量。由于我们的板子
 //需要的电流不到100mA，因此我们这里设置为100mA。由于每单位
 //电流为2mA，所以这里设置为50(0x32)。
 0x32,
 
 /*******************接口描述符*********************/
 //bLength字段。接口描述符的长度为9字节。
 0x09,
 
 //bDescriptorType字段。接口描述符的编号为0x04。
 0x04,
 
 //bInterfaceNumber字段。该接口的编号，第一个接口，编号为0。
 0x00,
 
 //bAlternateSetting字段。该接口的备用编号，为0。
 0x00,
 
 //bNumEndpoints字段。非0端点的数目。该USB键盘需要二个
 //中断端点（一个输入一个输出），因此该值为2。
 0x02,
 
 //bInterfaceClass字段。该接口所使用的类。USB键盘是HID类，
 //HID类的编码为0x03。
 0x03,
 
 //bInterfaceSubClass字段。该接口所使用的子类。在HID1.1协议中，
 //只规定了一种子类：支持BIOS引导启动的子类。
 //USB键盘、鼠标属于该子类，子类代码为0x01。
 0x01,
 
 //bInterfaceProtocol字段。如果子类为支持引导启动的子类，
 //则协议可选择鼠标和键盘。键盘代码为0x01，鼠标代码为0x02。
 0x01,
 
 //iConfiguration字段。该接口的字符串索引值。这里没有，为0。
 0x00,
 
 /******************HID描述符************************/
 //bLength字段。本HID描述符下只有一个下级描述符。所以长度为9字节。
 0x09,
 
 //bDescriptorType字段。HID描述符的编号为0x21。
 0x21,
 
 //bcdHID字段。本协议使用的HID1.1协议。注意低字节在先。
 0x10,
 0x01,
 
 //bCountyCode字段。设备适用的国家代码，这里选择为美国，代码0x21。
 0x21,
 
 //bNumDescriptors字段。下级描述符的数目。我们只有一个报告描述符。
 0x01,
 
 //bDescritporType字段。下级描述符的类型，为报告描述符，编号为0x22。
 0x22,
 
 //bDescriptorLength字段。下级描述符的长度。下级描述符为报告描述符。
 sizeof(ReportDescriptor)&0xFF,
 (sizeof(ReportDescriptor)>>8)&0xFF,
 
 /**********************输入端点描述符***********************/
 //bLength字段。端点描述符长度为7字节。
 0x07,
 
 //bDescriptorType字段。端点描述符编号为0x05。
 0x05,
 
 //bEndpointAddress字段。端点的地址。这里使用AT91SAM7的输入端点1。
 //D7位表示数据方向，输入端点D7为1。所以输入端点1的地址为0x81。
 0x81,