基于APM32E103的USB Printer实现方案

来源：转载自21ic论坛极海半导体专区

目前官方SDK的USB设备例程“APM32E10x_EVAL_SDK_v1.0”只有这几个，分别是：

CDC类 虚拟串口 “USB_CDC_VirtualCOMPort”

HID类  鼠标 “USB_HID_Mouse”

MCS类 大容量存储 “USB_MSC_Disk”

上面是没有Printer类的，如果需要打印机类，可以在CDC例程的基础上进行修改，只需要几步就可以实现一个USB的打印机设备。

1、USB打印机类的基础知识

1.1、USB的设备类

常见的USB设备类有以下几种，这里要实现就是07h号打印机类。

1.2、调试USB的工具软件

USB数据抓包软件 “Bus Hound”

枚举信息查看软件 “USBlyzer”

1.3、推荐几个关于USB的基础知识的网站

https://www.usbzh.com/article/detail-344.html

http://usb.baiheee.com/

1.4、 USB标准组织官网USB-IF上的资料

关于USB 2.0资料：

https://www.usb.org/document-library/usb-20-specification

关于 Printer Device Class 的文档：

https://www.usb.org/document-library/printer-device-class-document-11

2、修改描述符

首先要通过修改描述符，来枚举出“打印支持”设备。

在极海官网下载USB的SDK

https://www.geehy.com/support/apm32?id=305

APM32E10x_EVAL_SDK_v1.0.zip

注释掉不用的代码，例如LCD、KEY、LED，这些跟USB无关。

2.1 描述符的基础知识

描述符分为：

设备描述符 Device Descriptor           (g_usbDeviceDescriptor)

配置描述符 Configuration Descriptor (g_usbConfigDescriptor)

端点描述符 Endpoint Descriptor       (g_usbConfigDescriptor)

详细信息可以看这里：

http://usb.baiheee.com/usb_article/usb_spec/usb_cmd_desc.html

2.2 修改设备描述符

打开源文件 ....Sourceusbd_descriptor.c ，修改数组 g_usbDeviceDescriptor[] ，

这里只要把设备类从CDC 0x02 改为Printer 0x07。

/** bDeviceClass */

0x07, //0x02,

2.3 修改配置描述符和端点描述符

配置描述符和端点描述符都在数组 g_usbConfigDescriptor[] 中，我们只需要1个配置，该配置下有2个端点，删除多余的端点，修改成下面这样。

const uint8_t g_usbConfigDescriptor[USB_CONFIG_DESCRIPTOR_SIZE] =

{

/** bLength */

0x09,

/** bDescriptorType */

USBD_DESC_CONFIGURATION,

/** wTotalLength */

USB_CONFIG_DESCRIPTOR_SIZE & 0xFF, USB_CONFIG_DESCRIPTOR_SIZE >> 8,

/** bNumInterfaces */

0x01,//0x02,

/** bConfigurationValue */

0x01,

/** iConfiguration */

0x00,

/** bmAttributes */

0xC0,

/** MaxPower */

0x32,

/** bLength */

0x09,

/** bDescriptorType */

USBD_DESC_INTERFACE,

/** bInterfaceNumber */

0x00, //0x01,

/** bAlternateSetting */

0x00,

/** bNumEndpoints */

0x02, //0x01,

/** bInterfaceClass */

0x07,//0x02,

/** bInterfaceSubClass */

0x01, //0x02,

/** bInterfaceProtocol */

0x01, //0x01,

/** iInterface */

0x00,

0x07,     /** bLength: Endpoint Descriptor size */

USBD_DESC_ENDPOINT,  /** bDescriptorType: Endpoint */ 

0x01, /** bEndpointAddress */

0x02, /** bmAttributes: Bulk */   

0x40,0x00, /** wMaxPacketSize: */

0x00, /** bInterval: */

0x07,     /** bLength: Endpoint Descriptor size */

USBD_DESC_ENDPOINT,  /** bDescriptorType: Endpoint */ 

0x81, /** bEndpointAddress */

0x02, /** bmAttributes: Bulk */   

0x40,0x00, /** wMaxPacketSize: */

0x00 /** bInterval: */

};

2.4 测试是否枚举成功

修改完描述符后，运行程序，拔插USB，设备管理器中会出现“打印支持”，使用“USBlyzer”可以看到详细的枚举信息。

3 实现类特殊请求

3.1 添加GET_DEVICE_ID请求

DEVICE ID是打印机类特有的类请求，关系到打印机驱动的安装， 官方文档“usbprint11a021811.pdf”中有对这个的详细描述。

通过修改“usbd_class_cdc.c” 文件中的 “void USBD_ClassHandler()”函数来实现。

void USBD_ClassHandler(USBD_DevReqData_T* reqData)

{

uint16_t length = ((uint16_t)reqData->byte.wLength[1] << 8) |

reqData->byte.wLength[0] ;

switch (reqData->byte.bRequest)

{

case 0x00:  //GET_DEVICE_ID

USBD_CtrlInData(PRINTER_DEVICE_ID, sizeof(PRINTER_DEVICE_ID));   

break;

case 0x01:  //GET_PORT_STATUS

USBD_CtrlOutData(&g_port_status, 1);  

break;

case 0x02:  //SOFT_RESET

USBD_CtrlInData(cmdBuf, length);   

break;

}

}

3.2 抓包观察请求是否成功

拔插USB，通过软件“Bus Hound”可以看到USB主机发送了 GET_DEVICE_ID 请求，然后USB设备也返回了对应的字符串。

4、实现数据的接收

4.1 在OUT端点中保存接收到的数据包

在USB OUT端点处理函数进行数据的接收操作,在文件 “usbd_class_cdc.c”中的 “void USBD_VCP_OutEpCallback()” 函数中添加代码。

void USBD_VCP_OutEpCallback(uint8_t ep)

{

uint32_t dataCnt;

if (ep == USBD_EP_1)

{

dataCnt = g_usbDev.outBuf[USBD_EP_1].xferCnt;

PrinterReceiveCount = dataCnt;

memcpy(PrinterReceiveData,dataBuf,dataCnt);  //保存接收到的这包数据

USBD_RxData(USBD_EP_1, dataBuf, g_usbDev.outBuf[USBD_EP_1].maxPackSize);         //如果想接收下一包，须加这个        

//USBD_TxData(USBD_EP_1, dataBuf, dataCnt);

}

}

4.2 测试数据接收功能

为了方便查看接收到的数据，在while(1)中把接收到的数据通过串口发送出去。

int main(void)

{

APM_EVAL_Init();

printf("This is an example of USB Printer ");

while(1)

{

if(PrinterReceiveCount>0)

{  

for(unsigned char i=0;i

{                                

USART_TxData(DEBUG_USART,PrinterReceiveData[i]);

while (USART_ReadStatusFlag(DEBUG_USART, USART_FLAG_TXBE) == RESET);

}

PrinterReceiveCount=0;

}

}

}

通过USB发送数据需要一个上位机，这里使用“条码打印机调试助手”，插上USB后，通讯端口选择USB，然后打开端口，在数据发送框输入想发的数据，然后点右下角“发送数据”，这时可以在串口调试助手上看到MCU刚接收的数据。

如下图所示，每次USB接收到的数据都通过串口发送出来了。

注：文章作者在原帖中提供了例程文件，有需要请至原文21ic论坛下载

原文地址：https://bbs.21ic.com/icview-3331288-1-1.html