STM32微控制器系列提供了强大的USB功能，支持USB设备和主机模式。本文将详细介绍STM32的USB接口，包括其主要特征、寄存器和缓存映射、时钟要求以及如何通过代码实现USB通信。
一、USB简介
STM32的USB外设实现了USB2.0全速总线和APB总线间的接口。它支持USB挂起/恢复操作，可以停止设备时钟实现低功耗。
二、USB主要特征
- 符合USB2.0全速设备的技术规范；
- 可配置1到8个USB端点；
- CRC(循环冗余校验)生成/校验，反向不归零(NRZI)编码/解码和位填充；
- 支持同步传输；
- 支持批量/同步端点的双缓冲区机制；
- 支持USB挂起/恢复操作；
- 帧锁定时钟脉冲生成。
三、USB寄存器和缓存映射
特别注意，USB和CAN共用一个专用的512字节的 SRAM存储器用于数据的发送和接收，因此不能同时使用USB和CAN。
四、USB时钟
为使USB正常工作，APB1时钟不能低于8MHz。
五、USB功能描述
USB模块为PC主机和微控制器所实现的功能之间提供了符合USB规范的通信连接。数据传输是通过共享一专用的数据缓冲区来完成的，该数据缓冲区能被USB外设直接访问。
六、USB设备通信示例代码
下面是一个基本的USB设备通信示例代码，其中包括了USB接口的配置和初始化，以及一个简单的端点通信函数：
#include "stm32f4xx.h"
#include "usb_device.h"
void USB_Init() {
// USB总线和电源配置
// USB中断和事件处理配置
HAL_PCD_Init(&hpcd_USB_OTG_FS); // 初始化USB设备
HAL_PCD_Start(&hpcd_USB_OTG_FS); // 启动USB设备
}
void USB_SendData(uint8_t* data, uint32_t size) {
// 使用USB_SEND_EP端点发送数据
// ...
}
void USB_ReceiveData(uint8_t* buffer, uint32_t size) {
// 使用USB_RECEIVE_EP端点接收数据
// ...
}
int main(void) {
// 初始化其他硬件
USB_Init(); // 初始化USB接口
while(1) {
// 主程序循环
}
}
七、总结
通过学习本文，您了解了如何使用STM32的USB接口实现设备连接和通信。了解了USB接口的工作原理，配置和初始化USB接口的过程。示例代码提供了一个基本的USB设备通信框架，您可以根据实际需求进行修改和扩展，以实现更复杂的USB通信功能。
在实际应用中，您可以利用STM32的USB接口实现各种USB设备，如串口设备、存储设备、音频设备等。同时，还可以使用USB协议栈提供的库函数，简化开发过程，提高开发效率。
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