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本章教程为大家讲解RL-USB协议栈的AC6编译器移植。
5.1 初学者重要提示
5.2 移植RL-USB整体说明
5.3 了解RL-USB模板框架设计
5.4 第1步,安装指定的MDK软件包
5.5 第2步,准备一个工程模板
5.6 第3步,添加RL-USB并配置
5.7 第4步,强行运行一次CubeMX配置USB
5.8 第5步,修改文件USBD_STM32H7xx.c
5.9 第6步,修改文件stm32h7xx_hal_msp.c
5.10 第7步,修改文件文件includes.h
5.11 第8步,添加两个应用文件
5.12 第9步,添加头文件路径
5.13 第10步,创建应用任务(重要,注意启动任务)
5.14 常见移植错误总结
4.15 使用的MicroUSB接口并注意跳线帽设置
5.16 实验例程
5.17 总结
移植之前,有必要对移植过程有个整体的认识:
总的来说,这4步就可以完成移植,下面将STM32H7的移植步骤和注意事项为大家做个说明。
移植RL-USB前,我们优先了解下移植好的RL-USB内核模板,方面大家后面移植:
框图如下:
移植新版RL-USB需要大家下载当前最新的MDK软件包版本(如果有最新版,推荐大家用最新版):
这些软件包的安装在STM32H7用户手册的第2章2.3小节有详细说明。
http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=86980 。
http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=100490 。
不管以后MDK的软件包版本如何升级,当前的软件包版本和以后的新版是可以同时安装的,也就是说可以安装多个不同版本,在这里可以选择指定版本:
首先准备好一个简单的裸机工程模板,已经为大家做好:V7-4001_RTX5 Kernal Template,准备好的工程模板如下图所示(大家也可以制作其它任意的工程模板,不限制):
看这部分内容前,务必保证已经熟练掌握了RTX5教程移植章节的添加方法。
CMSIS-Driver分组中添加USB Device驱动:
添加USB驱动:
添加RL-USB并配置:
我们需要的都已经添加好,效果如下:
红色方框里面驱动要隔离出来,隔离后的效果如下(隔离方法看RTX5教程移植章节):
将我们提供的程序模板中制作好的RL-ARM文件夹复制粘贴到大家准备好的工程模板中。
RL-ARM文件夹中有如下七个文件夹,其中只有RL-USB文件夹里面有文件
内容如下,这些文件是来自MDK安装目录:
然后将用到的两个文件添加进来:
文件stm32h7xx_hal_pcd.c,stm32h7xx_hal_pcd_ex.c和stm32h7xx_ll_usb.c被隔离出来了,我们单独在分组HAL_Driver里面添加。除了这三个文件,同时将两个pwr文件也添加进来:
添加完毕RL-USB所需的文件后,就是配置RL-USB,具体每个配置所代表的含义,会在后面章节专为大家讲解。
USBD_Config_0.c文件配置:
注意这个文件里面还有一个RL-USB内核线程的优先级配置,当前是将其配置为:
osPriorityAboveNormal:
USBD_Config_MSC_0.h文件的配置如下:
这个文件里面有一个USB MSC任务的优先级配置,当前是将其配置为:osPriorityAboveNormal。
我们这里要强行运行一次STM32CubeMX来自动使能RL-USB的相关宏定义,并配置USB接口使用到的两个引脚PA11和PA12。
打开RTE环境,点击如下按钮:
弹出的STM32CubeMX配置如下:
修改位置1:用于选择仅使用设备。
修改位置2:用于使能USB FS中断。然后点击“GENERATE CODE”
然后弹出如下对话框,点击Close即可,然后关闭STM32CubeMX。
重新回到MDK,会有一个对话框,点击“是”即可:
配置后,就可以看到stm32h7xx_hal_msp.c文件里面对USB引脚做了配置。
这个文件开头的头文件顺序要修改,否则编译会出错,原始的顺序如下:
#include "OTG_STM32H7xx.h"
#include "USBD_STM32H7xx.h"
#include "stm32h7xx.h"
修改后的顺序如下:
#include "stm32h7xx.h"
#include "OTG_STM32H7xx.h"
#include "USBD_STM32H7xx.h"
需要在这个文件开头添加一个变量PCD_HandleTypeDef hpcd_USB_OTG_FS,此贴变量会被USB的CMSIS Driver文件所调用。最好将其放在如下位置,防止重新调用STM32CubeMX时将清除掉:
添加USB头文件:#include "rl_usb.h"
#ifndef __INCLUDES_H__
#define __INCLUDES_H__
/*
*********************************************************************************************************
* 标准库
*********************************************************************************************************
*/
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
/*
*********************************************************************************************************
* 其它库
*********************************************************************************************************
*/
/*
*********************************************************************************************************
* OS和系统库
*********************************************************************************************************
*/
#include "cmsis_os2.h"
#include "rl_usb.h"
/*
*********************************************************************************************************
* 宏定义
*********************************************************************************************************
*/
/*
*********************************************************************************************************
* APP / BSP
*********************************************************************************************************
*/
#include "bsp.h"
/*
*********************************************************************************************************
* 变量和函数
*********************************************************************************************************
*/
/* 方便RTOS里面使用 */
extern void SysTick_ISR(void);
#define bsp_ProPer1ms SysTick_ISR
#endif
/***************************** 安富莱电子 www.armfly.com (END OF FILE) *********************************/
为了验证移植的USB是否成功,我们这里使用内部RAM模拟一个U盘。需要添加的两个文件在MDK安装目录里面。方便起见,大家可以直接从本章配套例子里面复制粘贴(这两个文件位于User文件夹),添加后的效果如下:
添加头文件路径:
应用程序比较简单,大家可以直接复制本章教程配置例子的main.c文件中的内容到自己工程里面测试。主要创建了如下几个任务:
AppTaskUserIF任务 : 按键消息处理。
AppTaskLED任务 : LED闪烁。
AppTaskMsgPro任务 : 消息处理,暂未使用。
AppTaskStart任务 : 启动任务,也是最高优先级任务,这里实现按键扫描。
osRtxTimerThread任务: 定时器任务,暂未使用。
任务栈大小和任务控制块定义如下:
/*
**********************************************************************************************************
变量
**********************************************************************************************************
*/
/* 任务的属性设置 */
const osThreadAttr_t ThreadStart_Attr =
{
/* 未使用 */
// .cb_mem = &worker_thread_tcb_1,
// .cb_size = sizeof(worker_thread_tcb_1),
// .stack_mem = &worker_thread_stk_1[0],
// .stack_size = sizeof(worker_thread_stk_1),
// .priority = osPriorityAboveNormal,
// .tz_module = 0
.name = "osRtxStartThread",
.attr_bits = osThreadDetached,
.priority = osPriorityNormal4,
.stack_size = 2048,
};
const osThreadAttr_t ThreadMsgPro_Attr =
{
.name = "osRtxMsgProThread",
.attr_bits = osThreadDetached,
.priority = osPriorityNormal3,
.stack_size = 1024,
};
const osThreadAttr_t ThreadLED_Attr =
{
.name = "osRtxLEDThread",
.attr_bits = osThreadDetached,
.priority = osPriorityNormal2,
.stack_size = 512,
};
const osThreadAttr_t ThreadUserIF_Attr =
{
.name = "osRtxThreadUserIF",
.attr_bits = osThreadDetached,
.priority = osPriorityNormal1,
.stack_size = 1024,
};
任务创建:
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: main
* 功能说明: 标准c程序入口。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
int main (void)
{
/* HAL库,MPU,Cache,时钟等系统初始化 */
System_Init();
/* 内核开启前关闭HAL的时间基准 */
HAL_SuspendTick();
/* 内核初始化 */
osKernelInitialize();
/* 创建启动任务 */
ThreadIdStart = osThreadNew(AppTaskStart, NULL, &ThreadStart_Attr);
/* 开启多任务 */
osKernelStart();
while(1);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AppTaskCreate
* 功能说明: 创建应用任务
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate (void)
{
ThreadIdTaskMsgPro = osThreadNew(AppTaskMsgPro, NULL, &ThreadMsgPro_Attr);
ThreadIdTaskLED = osThreadNew(AppTaskLED, NULL, &ThreadLED_Attr);
ThreadIdTaskUserIF = osThreadNew(AppTaskUserIF, NULL, &ThreadUserIF_Attr);
}
这里我们重点看下启动任务,主要做了五个工作:
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AppTaskStart
* 功能说明: 启动任务,这里用作BSP驱动包处理。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
* 优 先 级: osPriorityHigh4
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskStart(void *argument)
{
const uint16_t usFrequency = 1; /* 延迟周期 */
uint32_t tick;
/* 初始化外设 */
HAL_ResumeTick();
bsp_Init();
/* 创建任务 */
AppTaskCreate();
USBD_Initialize(0U); /* 初始化USB设备 */
USBD_Connect (0U); /* USB设备连接 */
/* 获取当前时间 */
tick = osKernelGetTickCount();
while(1)
{
/* 需要周期性处理的程序,对应裸机工程调用的SysTick_ISR */
bsp_ProPer1ms();
/* 相对延迟 */
tick += usFrequency;
osDelayUntil(tick);
}
}
error: 'Driver_USBD.h' file not found
解决办法是将新版 CMSIS 软件包里面 Driver 文件夹全部复制到自己所创建工程里面的 CMSIS文件夹下,并添加路径:
unknown type name 'HAL_StatusTypeDef'
解决办法:本章4.8小节。
本周教程移植的例子使用内部RAM模拟了一个U盘,效果如下:
注意使用的是MicroUSB接口:
注意板子左下角跳线帽的设置:
这里是用于选择CAN1 TX使用PB9或者PA12引脚,CAN1 RX使用PB8或者PA11引脚。大家这里可以什么都不接,或者CAN1 TX通过跳线帽短接PA12,CAN1 RX通过跳线帽短接PA11。切记不可以短接到PA12和PA11引脚上,USB要使用这两个引脚。
本章节配套了如下几个例子供大家移植参考:
RTX5内核模板。
RL-USB工程内核模板,使用内部RAM模拟了一个U盘。
MDK进入调试状态后,选择周期更新:
然后打开调试组件,注意和RTX4的调试组件位置不同:
然后点击MDK的全速运行,
至此,就可以动态实时查看RL-USB的运行状态:
本章节为大家讲解了RL-USB 在MDK AC6上的移植方法,移植涉及到的知识点比较多,初学的话,建议实际动手操作一遍。