STM32如何連接一個(gè)鼠標(biāo)輸入？STM32的USB_HOST模式

周所周知，#STM32 有著板載#USB 接口，之前我們利用STM32的USB實(shí)現(xiàn)VCP（虛擬串口）來代替原始串口實(shí)現(xiàn)串口。

但是USB的功能還有很多很多，本期我們來介紹利用STM32的USB實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)輸入功能。

硬件平臺(tái)采用STM32F407ZGT6

1、HID

#HID（Human Interface Device）全稱#人機(jī)接口設(shè)備，是一類允許人類與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互的設(shè)備。我們常用的鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸屏都屬于HID設(shè)備。它定義了輸入/輸出數(shù)據(jù)的格式和協(xié)議，不需要專用驅(qū)動(dòng)就能識(shí)別。

例如目前在用的鼠標(biāo)接入電腦時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將其識(shí)別為HID鼠標(biāo)。

HID設(shè)備以中斷方式與主機(jī)通信，定時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)主機(jī)通過GetReport/SetReport與設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互數(shù)據(jù)采用HID報(bào)告（HIDReport）格式，描述鼠標(biāo)移動(dòng)、按鍵狀態(tài)等

要在STM32中實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)輸入，就是STM32作為主機(jī)HOST來獲取鼠標(biāo)設(shè)備的HIDReport。下面介紹#CubeMX?的配置和部分代碼。

2、CubeMX配置

首先開啟一組USART用來輸出調(diào)試信息，接著開啟USB_OTG_FS功能，模式選擇為主機(jī)模式（Host_Only）。

由于對(duì)USB設(shè)備的性能要求不高，因此不用選擇USB_OTG_HS而選擇FS即可。

在拓展包中的USB_HOST中，為FS選擇HID設(shè)備。

對(duì)于下方的HID配置詳細(xì)解釋如下：

這里其他的都選擇默認(rèn)配置，只有最后的調(diào)試信息輸出級(jí)別，推薦使用級(jí)別2.

而且需要注意的是，USB庫(kù)的調(diào)試信息使用printf輸出，這要求我們對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行串口重定向。大家可以參考#串口重定向?那期的文章基于HAL庫(kù)和CubeMX的STM32 串口通信以及重定向?（點(diǎn)擊連接跳轉(zhuǎn)）。

由于我的板子需要單獨(dú)開啟USB電源，因此需要開啟一個(gè)GPIO來作為USB電源控制。

將一個(gè)GPIO設(shè)置為OutPut模式之后，同樣的可以在USB_HOST中配置電源控制為GPIO:Output。

3、時(shí)鐘要求

這個(gè)晶振時(shí)鐘也是在CubeMX中配置的，但是這里要單獨(dú)強(qiáng)調(diào)一下，否則會(huì)導(dǎo)致工作失敗。

USB正常工作要求時(shí)鐘為48MHZ，但是CubeMX默認(rèn)工程中大家需要注意修改HSE外部高速時(shí)鐘的輸入和自己芯片的實(shí)際輸入是否一致，否則可能會(huì)導(dǎo)致工作失敗。

4、文件結(jié)構(gòu)和使用

CubeMX生成工程之后會(huì)出現(xiàn)USB主機(jī)庫(kù)，這里是不需要我們修改什么東西的，大家把目光著重放到main.c中。

? while (1)? {? ??/* USER CODE END WHILE */? ? MX_USB_HOST_Process();? ??/* USER CODE BEGIN 3 */? }

這個(gè)函數(shù)是處理 USB 主機(jī)的狀態(tài)機(jī)和相關(guān)事件，是 USB 主機(jī)庫(kù)運(yùn)行機(jī)制的核心部分，負(fù)責(zé)推進(jìn) USB 主機(jī)的狀態(tài)機(jī)，使主機(jī)能夠在不同狀態(tài)之間切換，如未初始化、已初始化、已連接設(shè)備、已配置設(shè)備等，確保能根據(jù)設(shè)備連接狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)的操作。

接著我們?cè)陬^文件中包含下面這個(gè)頭文件

#include"usbh_hid.h"

之后我們編寫鼠標(biāo)回調(diào)函數(shù)：

voidUSBH_HID_EventCallback(USBH_HandleTypeDef *phost){? ? HID_MOUSE_Info_TypeDef *mouse_info = USBH_HID_GetMouseInfo(phost);if?(mouse_info != NULL)? ? {printf("X: %dtY: %dtButtons: L:%d M:%d R:%drn",? ? ? ? ? ? ? ?mouse_info->x,? ? ? ? ? ? ? ?mouse_info->y,? ? ? ? ? ? ? ?mouse_info->buttons[0],? ? ? ? ? ? ? ?mouse_info->buttons[1],? ? ? ? ? ? ? ?mouse_info->buttons[2]);? ? }}

每當(dāng)我們運(yùn)動(dòng)鼠標(biāo)的時(shí)候，這個(gè)中斷回調(diào)函數(shù)就會(huì)觸發(fā)，因此我們可以獲得鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

4、鼠標(biāo)屏幕相結(jié)合

我們?cè)诨卣{(diào)函數(shù)中將鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)累加起來就可以得到鼠標(biāo)的位置了，接下來我們?cè)O(shè)置一下當(dāng)按下鼠標(biāo)左鍵時(shí)候，可以在屏幕中畫圖。按下鼠標(biāo)右鍵的時(shí)候可以清空畫布。