Report Descriptor之ReportID功能

    在做MCU使用USB通信協定與PC端溝通的實驗時，發現在linux與windows上有了不同的狀況。在windows用Bus Hound與自己寫的程式，都能正常地抓到MCU端丟出來的資料，但在Linux上卻有狀況。
    最後追到了Report Descriptor描述表中的ReportID這個項目，發現MUC端在Report Descriptor中有定義ReportID的話，送出的Data必須在最前面加上ReportID，不然Linux端會抓不到資料，後來去翻了HID1_11的文件，終於搞清楚是怎麼一回事了。

在HID1_11文件5.6 Reports有提到Report ID的特性:
1.Report ID items are used to indicate which data fields are represented in each report structure.
2.A Report ID item tag assigns a 1-byte identification prefix to each report transfer.
3.If no Report ID item tags are present in the Report descriptor, it can be assumed that only one Input, Output, and Feature report structure.

這裡總結一下以上的描述，當你的Report Descriptor只有一個Input, Output, 或是 Feature的話，可以不用定義Report ID，但是有用到Report ID的話，必須在每一個report transfer最前面加入一個Byte的Report ID參數。

STM32F411xC 基礎教學 ：Timer使用方式

STM32F411xC/E Timer可分為以下三組:
1. Advanced-control timer(TIM1)
2.General-purpose timers(TIM2 to TIM5)
3.General-purpose timers(TIM9 to TIM11)

ps. TIM8 在STM32F411xC/E中是不能用的。

這三組有各自相對應的block diagram，根據使用不同的AHB/APB2或AHB/APB1，也會對時間計算有不同的結果，細節可自行參考RM0383 Reference manual。

STM32 Timer 每次進入中斷時間間隔計算方式:
((1+TIM_Prescaler) / 系統頻率)*(1+TIM_Period) =
((1+9599)/96Mhz) * (1+9999) = 1 sec。

main function：
int main(void)
{
  RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;
  RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);

  debug_io_init();
  TIM2_Init();

  /* Infinite loop */
  while (1)

}


Debug GPIO(PC15) init：
void debug_io_init( void )
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_AHB1PeriphClockCmd( RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE );
 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_OUT;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_NOPULL;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;
  GPIO_Init( GPIOC, &GPIO_InitStructure );

    GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_15);
    GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_15);
}


TIM2 init：
void TIM2_Init(void)
{
   TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;

   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

   /* TIM2 clock enable */
   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

   /* Enable the TIM2 gloabal Interrupt */
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel                   = TIM2_IRQn;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority        = 1;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd                = ENABLE;
   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

   /* Time base configuration */
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period            = 10000-1;
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler         = 9600-1;
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision     = 0;
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode       = TIM_CounterMode_Up;
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
   TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

   TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
   TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
   TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}


TIM2 IRQHandler：
void TIM2_IRQHandler(void)
{
  if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET)
  {
    GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_15);
    GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_15);
 
    GPIO_ToggleBits(GPIOC, GPIO_Pin_0);
 
    TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
  }
}


驗證:
    下圖為邏輯分析儀測量的結果，由圖中可看出PC15每一秒鐘會觸發一次，符合我們所預期的時間。

STM32F411xC 基礎教學 ：SysTick使用方式

本篇基於STM32F411xC平台，紀錄SysTick的使用方式。

實驗說明:
    使用GPIO(PC15)來觀察程式進入SysTick_Handler，到下一次進入SysTick_Handler的時間。

Main function:
int main(void)
{

  RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;
  RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);

  SysTick_Config(960000+1);//10ms中斷一次

  while ( 1 ) {
    if (flag_10ms_period){
      flag_10ms_period = 0;
      //每10ms要執行的function
    }
  }
}


SysTick_Handler function:
extern volatile uint8_t flag_10ms_period;
void SysTick_Handler(void)
{
  GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_15);

  flag_10ms_period = 1;

  GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_15);
}


    SysTick會依照你使用MCU的系統頻率來計算中斷次數，下圖為STM32F411xC的SysClk，這次範例要計算每10ms中斷一次，計算方式為96000MHz(實體頻率) * 10，並在main.c中加入SysTick_Config(96000*10)。

STM32F411xC Sysclk

使用邏輯分析儀觀察GPIO:
    由下圖觀察到，由於我們在SysTick_Handler中有做將GPIO拉high->low的動作，因此觀察GPIO high的間格時間，即可知道SysTick是否依我們的設計每10m觸發一次。

STM32F411xC 基礎教學 ： Button與 LED使用方式

本篇基於STM32F411xC平台，記錄板端Button與Led的使用方式。

實驗說明:
按下Button1(PD2)點亮Led2(PC0)，Button2(PC12)點亮Led5(PC1)。

Button 初始化:

//button1:PD2
//button2:PC12
void Btn_Init(void) {

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  RCC_AHB1PeriphClockCmd( RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE );

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

  GPIO_Init( GPIOD, &GPIO_InitStructure );

  RCC_AHB1PeriphClockCmd( RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE );

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

  GPIO_Init( GPIOC, &GPIO_InitStructure );
}

LED 初始化:

//LED2:PC0
//LED5:PC1
//LED3:PC2
//LED4:PC3
void gpio_led_config( void )
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  RCC_AHB1PeriphClockCmd( RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE );

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_25MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;

GPIO_Init( GPIOC, &GPIO_InitStructure );
}


Main function:

int main(void)
{

  RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;
  RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);

  Btn_Init();
  gpio_led_config();

  while ( 1 ) {

   //Sw1
   if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, GPIO_Pin_2) == 0){
   //turn on PC0:LED2
   GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_0);
   }else{
   //turn off PC0:LED2
   GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_0);
   }

   //Sw2
   if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_12) == 0){
   GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_1);
   }else{
   GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_1);
   }
  }

}


MFC AfxBeginThread 使用方法

1.在主要functino的class中使用CWinThread宣告Thread指標。
class CMFCApplication1Dlg : public CDialogEx
{
public:
   CMFCApplication1Dlg(CWnd* pParent = NULL); // 標準建構函式
   CWinThread* pThread;
// 對話方塊資料
#ifdef AFX_DESIGN_TIME
   enum { IDD = IDD_MFCAPPLICATION1_DIALOG };
#endif

   protected:
   virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);
   ...
// 程式碼實作
protected:
   ...
}

2.定義MyThread()，必將要執行的工作寫在裡面，可搭配
【在 MFC 上使用lusb-win32】一文中提到的Console _cprintf來觀察是否有進入MyThread()。
UINT MyThread(LPVOID LParam)
{
   _cprintf("Start MyThread...\n");
   ...
   while(1){
      _cprintf("Hello World!\n");
   }
   return(0);
}
3.在欲開啟MyThread的Dialog按鈕程式碼中創建Thread
void CMFCApplication1Dlg::OnBnClickedButton1()
{
   pThread = AfxBeginThread(MyThread, NULL);
   ...
}

4.使用TerminateThread關閉MyThread
void CMFCApplication1Dlg::OnBnClickedButton2()
{
   // TODO: 在此加入控制項告知處理常式程式碼
   TerminateThread(pThread->m_hThread, 0);
   _cprintf("Close MyThread............\n");
}


執行結果:
當按下Button1後，會一直執行MyThread()中的「_cprintf("Hello World!\n");」，按下Button2後可以看到確實將MyThread()給關掉，Console不再印出Hello World!!字串。

在 MFC 上使用lusb-win32

將lusb-win32導入MFC專案步驟:
1.建立MFC專案後，將"libusb.lib"與"libusb0.dll"丟到所建立的專案目錄下。
2.在標頭檔中加入"lusb0_usb.h"檔案，加入"#pragma comment(lib, "libusb")"至"lusb0_usb.h"或是專案主程式XXX.cpp中來link libusb.lib。
3.在專案主程式XXX.cpp中include "lusb0_usb.h"後，就可以開始撰寫你要的功能了。


MFC(VS2015 Community)中的Console printf
1.添加標頭檔
#include "io.h"
#include "fcntl.h"
#include "conio.h"

2.新增InitConsoleWindow()至主程式中
void InitConsoleWindow()
{
  int nCrt = 0;
  FILE* fp;
  AllocConsole();
  nCrt = _open_osfhandle((long)GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),   _O_TEXT);
  fp = _fdopen(nCrt, "w");
  *stdout = *fp;
  setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
}
3.在::OnInitDialog()初始化函數中添加InitConsoleWindow()
BOOL CUsbXSTM32F4xxDlg::OnInitDialog()
{
  CDialog::OnInitDialog();

  ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);
  ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);

  CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
  if (pSysMenu != NULL)
  {
    ...
  }

  SetIcon(m_hIcon, TRUE); // 設定大圖示
  SetIcon(m_hIcon, FALSE); // 設定小圖示
  InitConsoleWindow();

  return TRUE; // 傳回 TRUE，除非您對控制項設定焦點
}
4.由於VS2015使用網路上printf的方式無法輸出到console上，有另外找到解決方法，加入"conio.h"用_cprintf可以解決無法輸出到console上的問題。

MinGW+MSYS 使用 libusb-win32 使PC與MCU通信

本篇文章將介紹如何使用libusb-win32來撰寫USB開發程式

準備軟體:
libusb-win32(1.2.6.0)
MinGW&MSYS: http://www.mingw.org/

MinGw教學:
http://shunyuan-chou.blogspot.tw/2010/02/2-mingw-windows-gnu.html

範例程式:
Usblib-win32-HID

下載libusb-win32-bin-1.2.6.0.zip解壓縮後，可以看到如下圖中有多個目錄。

當編譯程式告知缺少libusb0.sys或是libusb0.dll時，可至bin資料夾中選擇符合你環境的設定檔。

lib目錄下有不同compiler可以使用的library，由於本實驗使用gcc，所以將gcc下的libusb.a複製到撰寫程式的目錄下。


首先在C:\MiGW 下建立Project\HID，將libusb-win32-bin-1.2.6.0中的example與include複製到HID目錄下，libusb.a & libusb0.dll複製到example目錄下。

將bulk.c中定義的MY_VID與MY_PID更改為你要測試USB device 的參數。

編譯指令:
gcc -l ../include -g -c bulk.c -o bulk.o
gcc -g bulk.o libusb.a -o USB.exe

編譯完後可以執行USB.exe，測試是否有抓到USB device。

成功開啟USB裝置後，就可以使用lusb0_usb.h中的function來與MCU溝通拉。

int usb_bulk_write(usb_dev_handle *dev, int ep, char *bytes, int size, int timeout);
int usb_bulk_read(usb_dev_handle *dev, int ep, char *bytes, int size, int timeout);

int usb_interrupt_write(usb_dev_handle *dev, int ep, char *bytes, int size, int timeout);
int usb_interrupt_read(usb_dev_handle *dev, int ep, char *bytes, int size, int timeout);

int usb_control_msg(usb_dev_handle *dev, int requesttype, int request, int value, int index, char *bytes, int size, int timeout);