芯片通用移植指南

本节主要介绍所有带 USB IP 的芯片,移植 CherryUSB 主从协议栈时的通用步骤和注意事项。在往下看之前,需要 你准备好一个可以打印 helloworld 的基本工程 ,并且实现了 printfmallocfree。如果是主机,需要 准备好可以打印 helloworld 的带 OS 的工程

USB Device 移植要点

  • 拷贝 CherryUSB 源码到工程目录下,并按需添加源文件和头文件路径,其中 usbd_core.cusb_dc_xxx.c 为必须添加项。而 usb_dc_xxx.c 是芯片所对应的 USB IP dcd 部分驱动,如果不知道自己芯片属于那个 USB IP,参考 port 目录下的不同 USB IP 的 readme。如果使用的 USB IP 没有支持,只能自己实现了

  • 添加 USBD_IRQHandler=xxxxUSB_NUM_BIDIR_ENDPOINTS=x 以及 USB_BASE=0xxxxx 三个 cflag 编译选项,如果没有添加则使用 usb_dc_xxx.c 中默认配置

  • 拷贝 cherryusb_config_template.h 文件到自己工程目录下,命名为 usb_config.h,并添加相应的目录头文件路径。

  • 实现 usb_dc_low_level_init 函数(该函数主要负责 USB 时钟、引脚、中断的初始化)。该函数可以放在你想要放的任何参与编译的 c 文件中。如何进行 USB 的时钟、引脚、中断等初始化,请自行根据你使用的芯片原厂提供的源码中进行添加。

  • 描述符的注册、class的注册、接口的注册、端点中断的注册。不会的参考 demo 下的 template

  • 调用 usbd_initialize 初始化 usb 硬件

  • 编译使用。各个 class 如何使用,参考 demo 下的 template

备注

device 移植要点其实就三个,实现 usb_dc_low_level_init ;改 USBD_IRQHandler=xxxxUSB_BASE=0xxxxxUSB_NUM_BIDIR_ENDPOINTS=x;改 usb_config.h 中的内容。其中前面说到的3个宏也可以在 usb_config.h 添加

USB Host 移植要点

  • 拷贝 CherryUSB 源码到工程目录下,并按需添加源文件和头文件路径,其中 usbh_core.cusb_hc_xxx.c 以及 osal 目录下源文件(根据不同的 os 选择对应的源文件)为必须添加项。而 usb_hc_xxx.c 是芯片所对应的 USB IP dcd 部分驱动,如果不知道自己芯片属于那个 USB IP,参考 port 目录下的不同 USB IP 的 readme。如果使用的 USB IP 没有支持,只能自己实现了

  • 添加 USBH_IRQHandler=xxxx 以及 USB_BASE=0xxxxx 两个 cflag 编译选项,如果没有添加则使用 usb_hc_xxx.c 中默认配置

  • 拷贝 cherryusb_config_template.h 文件到自己工程目录下,命名为 usb_config.h,并添加相应的目录头文件路径。

  • 实现 usb_hc_low_level_init 函数(该函数主要负责 USB 时钟、引脚、中断的初始化)。该函数可以放在你想要放的任何参与编译的 c 文件中。如何进行 USB 的时钟、引脚、中断等初始化,请自行根据你使用的芯片原厂提供的源码中进行添加。

  • 调用 usbh_initialize 初始化 usb 硬件

  • 如果使用的是 GCC ,需要在链接脚本(ld)中添加如下代码:

/* section information for usbh class */
. = ALIGN(4);
__usbh_class_info_start__ = .;
KEEP(*(.usbh_class_info))
__usbh_class_info_end__ = .;
  • 如果使用的是 Segger Embedded Studio ,需要在链接脚本(icf)中添加如下代码:

define block cherryusb_usbh_class_info { section .usbh_class_info };

define exported symbol __usbh_class_info_start__  = start of block cherryusb_usbh_class_info;
define exported symbol __usbh_class_info_end__  = end of block cherryusb_usbh_class_info + 1;

place in AXI_SRAM                         { block cherryusb_usbh_class_info };
keep { section .usbh_class_info};
  • 编译使用。各个 class 如何使用,参考 demo 下的 usb_host.c 文件

小心

如果主从 ip 共用一个中断,设置 USBD_IRQHandler=USBD_IRQHandlerUSBH_IRQHandler=USBH_IRQHandler ,然后由真正的中断函数根据主从模式调用这两个函数。

带 cache 功能的芯片使用注意

协议栈以及 port 中不会对 cache 区域的 ram 进行 clean 或者 invalid,所以需要使用一块非 cache 区域的 ram 来维护。 USB_NOCACHE_RAM_SECTION 宏表示将变量指定到非 cache ram上, 因此,用户需要在对应的链接脚本中添加 no cache ram 的 section。默认 USB_NOCACHE_RAM_SECTION 定义为 __attribute__((section(“.noncacheable”)))

GCC:

// 放在 no cache ram 的 region 中
.no_cache_ram_region : AT (__no_cache_ram_addr)
{
        . = ALIGN(4);
        *(.noncacheable)
        . = ALIGN(4);
} > no_cache_ram

SCT:

LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
*.o (RESET, +First)
*(InRoot$$Sections)
.ANY (+RO)
.ANY (+XO)
}
RW_IRAM2 0x24000000 0x00070000  {  ; RW data
.ANY (+RW +ZI)
}
USB_NOCACHERAM 0x24070000 0x00010000  {  ; RW data
*(.noncacheable)
}
}

ICF:

define region NONCACHEABLE_RAM = [from 0x1140000 size 256K];
place in NONCACHEABLE_RAM                   { section .noncacheable, section .noncacheable.init, section .noncacheable.bss };  // Noncacheable