STM32篇——USB HID

STM32 HAL 库 USB HID 键盘设备

1. 前期准备

安装好 STM32CubeMX

安装好 clion

HAL 库自动生成的 USB HID 项目默认为鼠标设备，在这基础上改造成键盘，并实现模拟键盘输出一串字符。

2. 创建项目

在《串口通信》项目基础创建工程。

1. 配置 USB HID 设备

点击 1 处，选中后 Device(FS)，3 处选择 HID,其他参数默认。

2. 配置 USB 时钟

USB 时钟需设置为 48MHz。

3. 增加堆栈大小，防止溢出

3. 编辑代码

更改为键盘。

1. 设备描述符改为键盘

usbd_hid.c 文件中 USBD_HID_CfgFSDesc[USB_HID_CONFIG_DESC_SIZ] 对应值由 0x02 改为 0x01。

2. 报告描述符改为键盘

usbd_hid.c 文件中 HID_MOUSE_ReportDesc 数组修改如下：

__ALIGN_BEGIN static uint8_t HID_MOUSE_ReportDesc[HID_MOUSE_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, 0xFF,                    //   LOGICAL_MAXIMUM (255)
        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
};

3. 报告描述符由 74 改为 63

//usbd_hid.h
#define HID_MOUSE_REPORT_DESC_SIZE    63U //74U

4. 增加变量声明

usb_device.h 中添加外部变量声明，后面 main 函数中要用到。

extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;

4. 模拟键盘发送字符串示例

main.c 中添加代码如下：

//添加头文件只支持
#include "usbd_hid.h"
//发送字符串rymcu
  u_char Str[] = {"rymcu"};
  u_char *Pstr = Str;//字符串指针

  uint8_t txbuffer[8]= {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//空
  uint8_t sendbuffer[8]={0x00,0x00,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//发送字母
  //延迟10s,下载程序后，重新插拔USB，将光标挪至文档中，等待输出
  HAL_Delay(10000);

  while(*Pstr)//判断是否到字符串末尾
  {
        sendbuffer[2] = (*Pstr++)-'a'+ 4;//字母a对应4，其他依次增加
        //发送一个字符
        USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,sendbuffer,8);//发送报文
        HAL_Delay(15);
        USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,txbuffer,8);//发送报文
        HAL_Delay(15);

  }

如上代码所示，发送报告实现键盘字符的模拟，查询 USB 官方文档可知，字母 a 键值对应 4，其他类推。代码中延迟 10s 再发送数据，下载程序后，重新插拔 USB，将光标挪至文档中，等待输出。

5. 输出测试

程序下载后，重新插拔 USB，将光标挪至下面文档，输出结果如下：

6. 小结

本章实现了 HAL 库 USB HID 键盘发送字符串功能。