基于STM32CUBE的USB鍵盤例程.docx
前面說了USB鼠標，這次趁熱打鐵，說一下USB鍵盤。依然只說如何修改，不說背后的原理。原因你懂的，涉及的知識點太多了。
會不會寫成USB三部曲？ 不知道
猜猜我下一步再寫個啥？
1
生成工程
首先，STM32CubeMX的配置部分不說了，和USB鼠標部分的一樣。唯一需要注意的一點是，VID和PID這兩個值要改一下，否則主機（也就是電腦）會以為你還是鼠標。
2
修改usbd_hid.c文件
其次，生成工程后打開，修改usbd_hid.c文件。配置集合（USBD_HID_CfgFSDesc）要做一些改動，首先是長度：
這是個宏定義，之前是34，現(xiàn)在變成41.
然后是端點數(shù)，之前是1，現(xiàn)在改成2.
接著是接口協(xié)議，之前是2（鼠標），現(xiàn)在改成1（鍵盤）。
再接著是報告描述符長度：
之前是：HID_MOUSE_REPORT_DESC_SIZE，長度是74，現(xiàn)在改成：
HID_KEYBOARD_REPORT_DESC_SIZE，長度63.
還有就是端點每次發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度：
之前是4，不夠用了，現(xiàn)在改成16.
最后配置集合中增加一部分端點描述符，因為USB鍵盤對主機來說，不光有輸入，還有輸出。所以，增加的這部分端點描述符，用來描述輸出。
/******************** Descriptor of Mouse Output endpoint ********************/0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /*bDescriptorType:*/0x01,0x03, /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/0x10,0x00,HID_FS_BINTERVAL, /*bInterval: Polling Interval */
3
修改HID描述符
修改HID描述符中的報告描述符長度：
上面提到了，之前是鼠標描述符，長度74，現(xiàn)在改成鍵盤描述符，長度63.
4
生成鍵盤的報告描述符
把USB鼠標的報告描述符刪掉，換成USB鍵盤的報告描述符。
不會寫USB鍵盤的報告描述符怎么辦？
USB官方提供了一個USB報告描述符自動配置的工具，打開！里面有各種例程，我們直接復(fù)制一個USB鍵盤的報告描述符即可。
生成.h文件如下：
__ALIGN_BEGIN static uint8_t HID_KEYBOARD_ReportDesc[HID_KEYBOARD_REPORT_DESC_SIZE] __ALIGN_END ={0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)0x09, 0x06, // USAGE (Keyboard)0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)0x19, 0xe0, // USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)0x29, 0xe7, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)0x95, 0x08, // REPORT_COUNT (8)0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)0x95, 0x05, // REPORT_COUNT (5)0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)0x05, 0x08, // USAGE_PAGE (LEDs)0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Num Lock)0x29, 0x05, // USAGE_MAXIMUM (Kana)0x91, 0x02, // OUTPUT (Data,Var,Abs)0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)0x75, 0x03, // REPORT_SIZE (3)0x91, 0x03, // OUTPUT (Cnst,Var,Abs)0x95, 0x06, // REPORT_COUNT (6)0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)0x25, 0x65, // LOGICAL_MAXIMUM (101)0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))0x29, 0x65, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)0x81, 0x00, // INPUT (Data,Ary,Abs)0xc0 // END_COLLECTION};
5
修改函數(shù)USBD_HID_Setup
第五，函數(shù)USBD_HID_Setup中，需要修改一部分代碼：
獲取報告描述符的部分，之前這里是鼠標的報告描述符信息，現(xiàn)在換成了鍵盤的。
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修改main.c文件
main.c文件中，添加頭文件，并定義相關(guān)的數(shù)組：
/* Private includes ----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN Includes *//* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PTD */uint8_t KeyBoard[8] = {0,0,4,0,0,0,0,0};uint8_t KeyBoard01[8] = {0,0,0,0,0,0,0,0};extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;
7
修改主函數(shù)
第七，主函數(shù)中循環(huán)發(fā)送英文字母A~Z。
while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */if(KeyBoard[2] >= 29){KeyBoard[2] = 4;}else{KeyBoard[2]++;}USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard01,sizeof(KeyBoard));HAL_Delay(15);USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard,sizeof(KeyBoard01));HAL_Delay(15);USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard01,sizeof(KeyBoard));HAL_Delay(1000);}
為什么4~29對應(yīng)英文字母A~Z？
USB官網(wǎng)的文件hut1_12v2中，對鍵盤的每個按鍵對應(yīng)的值，都有一個詳細的定義，看第53頁，我這里截一部分圖：
最后，保存、編譯、下載、上電！新建一個TXT文檔，看鍵盤自動輸出字母，爽不爽？
8
首先，在5.3.0版本的STM32CubeMX上選擇STM32F103C8T6芯片。具體操作和USB鼠標的操作一樣，這里就不重復(fù)了。
同理，VID和PID要和之前的設(shè)備不一樣。設(shè)置完成以后，直接生成工程。
第二，修改usbd_hid.c中的配置集合（USBD_HID_CfgFSDesc）。如下圖所示，框住的地方是個宏定義。配置集合的長度，由之前的34，變?yōu)?1.
端點個數(shù)，由1變成2.
接口協(xié)議，由2（鼠標）變成1（鍵盤）。
有的小伙伴會奇怪，我們不是鼠標鍵盤二合一嗎？怎么還是鍵盤？
作為一個技術(shù)人員，我們要學會透過現(xiàn)象看本質(zhì)。雖然表明上是鼠標與鍵盤二合一，但實際上是以鍵盤功能為主，而鼠標以一個附屬功能加入到了鍵盤里。所以，這里雖然選的是鍵盤，但最終的效果是鍵盤鼠標功能都有。
好了，繼續(xù)！
跟USB鍵盤的部分一樣，配置集合最下面，增加一個輸出端點的描述符：
/******************** Descriptor of Mouse Output endpoint ********************/0x07, /*bLength: Endpoint Descriptor size*/USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /*bDescriptorType:*/0x01,0x03, /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/0x10,0x00,HID_FS_BINTERVAL, /*bInterval: Polling Interval */
第三，修改HID描述符中，報告描述符的長度：
之前這里是鼠標的報告描述符，長度有74.現(xiàn)在變成了117.
為什么是117？
看下文！
第四，修改報告描述符。STM32CubeMX工具自動生成的工程里，報告描述符是鼠標的?，F(xiàn)在我們要實現(xiàn)的是鍵盤與鼠標二合一，要修改的核心位置就是報告描述符這里。
簡單來說，就是把前面兩個例程中的報告描述符合二為一。一個數(shù)組里面，上面放鍵盤的報告描述符，下面放鼠標的報告描述符。
這樣的話，對USB主機（也就是電腦）來說，它收到的數(shù)據(jù)，有可能是鼠標的數(shù)據(jù)，也有可能是鍵盤的數(shù)據(jù)。那，怎么區(qū)分？
方法就是分別在鍵盤與鼠標的報告描述符中放一個報告ID，鍵盤的報告ID是1，鼠標的報告ID是2. 兩個報告描述符，一個長65，一個長62，加起來117.
向USB主機發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，數(shù)組的第一個元素是報告ID,后面才是鍵盤數(shù)據(jù)或鼠標數(shù)據(jù)。實現(xiàn)前面兩節(jié)的例程的時候，USB鍵盤我們定義了一個8元素的數(shù)組，USB鼠標我們定義了一個4元素的數(shù)組。現(xiàn)在我們只需要一個數(shù)組，它同一時間，只發(fā)送一種數(shù)據(jù)，所以大小為8，然后，還要包含報告ID，所以變成9.
在USB協(xié)議中，報告ID默認是數(shù)組的第一個元素。明白了這一點，我們可以去修改main.c文件了。
第五，添加頭文件，并定義相關(guān)的數(shù)組。
/* Private includes ----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN Includes *//* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PTD */uint8_t KeyBoard[9] = {1,0,0,4,0,0,0,0,0};uint8_t KeyBoard01[9] = {1,0,0,0,0,0,0,0,0};uint8_t Mouse[9] = {2,0,0,0,0,0,0,0,0};extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;
KeyBoard 數(shù)組第一個元素是1，Mouse 數(shù)組第一個元素是2，這兩個值分別對應(yīng)鍵盤和鼠標的報告ID。KeyBoard01這個數(shù)組是為了表示鍵盤沒有被按下的狀態(tài)。
第六，修改主函數(shù)。循環(huán)輸出a到z字母，同時，鼠標左鍵每隔1秒觸發(fā)一下。
/* USER CODE BEGIN 3 */if(KeyBoard[3] >= 29){KeyBoard[3] = 4;}else{KeyBoard[3]++;}USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard01,sizeof(KeyBoard));HAL_Delay(15);USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard,sizeof(KeyBoard));HAL_Delay(15);USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&KeyBoard01,sizeof(KeyBoard));HAL_Delay(1000);Mouse[1] = 0x01;USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&Mouse,sizeof(Mouse));HAL_Delay(1000);Mouse[1] = 0x00;USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&Mouse,sizeof(Mouse));HAL_Delay(1000);
最后，保存、編譯、下載、上電！新建一個TXT文檔，可以看到字母自動輸出，同時鼠標左鍵每隔1秒被觸發(fā)一下。
本文授權(quán)轉(zhuǎn)載自公眾號“單片機愛好者”，作者MCU啟航
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