基于STM32CubeMX的USB鼠标例程

大家好，我是MCU起航。

最近在玩STM32CUBE的USB功能，用起来还是挺方便的。只要配置一下，设备描述符、配置描述符、接口描述符什么的，都能给你自动生成，其中还包括比较复杂的报告描述符。

这次给大家演示一下如何用STM32CUBE的配置，自动生成一个USB鼠标的过程。这里多说一句，USB是一套比较复杂的协议，单靠一两个例程是不可能完全理解的。至少要找本书，再配着USB官网的各种协议啃几天，才算入门。

所以这个例子起到的是一个抛砖引玉的过程，如果你真的感兴趣，就去找相关资料学习。STM32CubeMX的便利，在很多方面都给了我们很大的帮助！当然，如果有感兴趣的想继续学的，可以留言，我会试着写一些这方面的文章。

首先，软件版本我用的是STM32CubeMX的5.3.0，并不是最新版。为什么没用最新的？最新版有个很恶心的bug，好像是打不开工程，记不清了。

打开STM32CUBE，选择一个芯片。这里我选的是STM32F103C8T6。

其次，RCC这里外部高速时钟，外部默认都接8MHZ。

第三，SYS这里，调试接口选择Serial Wire。我个人习惯用SW接口，你们随意。

第四，GPIO这里，我把PA15设置为推挽输出，默认高电平。这是和我的硬件电路相关的。首先要明确的一点是，STM32F103C8的这个片子，只支持USB的FS模式，也就是全速（FULL SPEED）模式。

USB主机（也就是电脑）如何知道USB设备支持全速模式？只要在USB设备的D+数据线上接一个1.5K的上拉电阻即可。而我这里这个上拉电阻的电源端是接到了STM32的PA15上面。如图：

所以，如果你的板子上，上拉电阻默认接到VCC，这一步就不用管了。没有的话，自己想办法~~~

第五，Connectivity选项里，选择USB，然后右侧Device(FS)前面打勾，下面不用管。

第六，中间件（Middleware）这里，选择USB。右侧上面选择Human Interface Device Class，也就是俗称的HID。

下面要注意几个地方！

VID和PID分别代表厂商（Vender ）编号和产品（PID）编号，VID不能随便用，要花钱向USB协会申请，所以这里仅供学习使用。PID还好，由厂商自己定义。

manufacturer_string是厂商字符串，product_string是产品字符串，configuration_string是配置字符串，interface_string是接口字符串，这四个是可以手动修改的。放心改，不要钱。我随便改了两个。

还有一个LANGID_STRING，它表示USB设备支持什么语言。我这里没有动，默认选择英语。

7、修改时钟。USB那里需要48M的时钟，别的无所谓。照着改吧！

8、生成工程。工程名称和路径，不用说了，那个是基本的。主要是框住的这两个位置，根据你的代码习惯和编译器（KEIL还是IAR）来进行选择。

9、修改代码。打开工程，找到main.c，添加一些代码。

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN Includes */

#include "usbd_hid.h"

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PTD */

uint8_t MouseData01[4] = {0,0,0,0};

extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;

/* USER CODE END PTD */

主函数里：

while (1)

{

/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */

MouseData01[0] = 0x01;

USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&MouseData01,sizeof(MouseData01));

HAL_Delay(1000);

MouseData01[0] = 0x00;

USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,(uint8_t*)&MouseData01,sizeof(MouseData01));

HAL_Delay(1000);

}

好了，保存、编译、下载、上电。你会发现，板子上电的时候电脑右下角弹出一个“发现新设备”的提示框。

然后你的屏幕上的光标位置，每隔1秒，自动点一下鼠标左键。

很多人到这里，其实是蒙的！！！

为什么？

自始至终，STM32CubeMX里，和主函数里没出现鼠标相关的函数（除了我们自定义的一个带鼠标字符的数组），怎么就出来一个鼠标？

为什么不是键盘？

为什么不是优盘？ 这个我可以回答，因为你选的是HID，而不是存储类设备。

为什么不是游戏手柄？

其实，你可以理解为，这是官方提供给我们的一个鼠标例程。这里简单说下USB设备上电的过程：

1、设备插入后，USB主机自动对设备进行复位，使设备地址为零。

2、USB主机对地址为零的设备提问：你是个什么东西？

3、USB设备说：我的PID是XX，VID是XX，USB协议是2.0等等。

4、USB主机再次对设备进行复位，然后给复位后的设备分配一个地址。

5、USB主机向新地址提问：你是个什么东西？ USB设备回答：…

6、两次回答一样，说明USB设备的地址分配成功。USB主机继续提问，获取其它描述符。

7、USB设备，在向主机回复配置集合的时候，表明自己的身份：你好，我是个鼠标！

也就是说，在配置集合中，有信息说明这个设备是鼠标，我们看下。在usb_hid.c文件中，有一个数组：USBD_HID_CfgFSDesc，其中一行：

单是这个还不够，还要结合报告描述符。也在这个文件内，名字是HID_MOUSE_ReportDesc。内容如下：

__ALIGN_BEGIN static uint8_t HID_MOUSE_ReportDesc[HID_MOUSE_REPORT_DESC_SIZE] __ALIGN_END =

{

0x05, 0x01,

0x09, 0x02,

0xA1, 0x01,

0x09, 0x01,

0xA1, 0x00,

0x05, 0x09,

0x19, 0x01,

0x29, 0x03,

0x15, 0x00,

0x25, 0x01,

0x95, 0x03,

0x75, 0x01,

0x81, 0x02,

0x95, 0x01,

0x75, 0x05,

0x81, 0x01,

0x05, 0x01,

0x09, 0x30,

0x09, 0x31,

0x09, 0x38,

0x15, 0x81,

0x25, 0x7F,

0x75, 0x08,

0x95, 0x03,

0x81, 0x06,

0xC0, 0x09,

0x3c, 0x05,

0xff, 0x09,

0x01, 0x15,

0x00, 0x25,

0x01, 0x75,

0x01, 0x95,

0x02, 0xb1,

0x22, 0x75,

0x06, 0x95,

0x01, 0xb1,

0x01, 0xc0

};

是不是很懵逼？这都是啥？怎么没有注释？

别问我，我也不知道。可能是研发人员懒，也可能是他们忘了。

无论是配置集合，还是报告描述符，这里都不做解释，因为一两篇文章根本说不完。这里只说一点，由于报告描述符的规定，鼠标设备向电脑发送数据的时候，一般是发送4个字节的数据。

字节1：无符号字符型，低三位分别表示鼠标的左、右、中键是否被按下，1按下，0抬起。

字节2：有符号字符型，表示鼠标在x方向的移动。

字节3：有符号字符型，表示鼠标在y方向的移动。

字节4：有符号字符型，表示鼠标滚轮的移动。

所以，我在上面的代码中循环将第一个字节的值设为0和1，就能看到屏幕上的光标每隔一秒，触发一下鼠标左键。

好了，不知不觉说的有点多。还好大部分都是图片，看起来不难理解。总结起来，就是个发送数据的过程。

还是那句话，USB协议比较复杂，只靠一两篇文章是学不会的。完整例程我放到了公众号后台（单片机爱好者），回复关键词：USB鼠标例程，即可获取下载链接。