关于 KEIL提供的JoystickMouse例程转化为 USB虚拟键盘

lsj9383 · 发表于 2012-12-9 15:03:29

我只是USB新手，我只是想叙述一下我如何将JoystickMouse例程改为 USB虚拟键盘的过程，以及一些仍未解决的疑惑。
我昨天补了1天的USB知识，对USB的枚举，描述符间的关系，控制传输有个大致清晰了解，但是并不深刻。（为此，我决定随后开始从PDIUSB12芯片开始学习起走）

首先，我们先打开JoystickMouse的例程，先下载进单片机看看，以确保单片机和USB之间的通信是正常（即硬件无问题），如果是正常的，驱动程序安装后，鼠标会跑
先看主函数.
int main(void)
{

#ifdef DEBUG
debug();
#endif

Set_System();

USB_Interrupts_Config();

Set_USBClock();

USB_Init();

while (1)
{
    Delay(10000);
    if ((JoyState() != 0) & (bDeviceState == CONFIGURED))
    {
      Joystick_Send(JoyState());         //这里便是发送信息至PC机的函数，这个信息可以代表很多设备，主要是看描述符的内容。
    }
}
}
要想让Joystick_Send发送控制键盘的信息，我们需要更改描述符.
打开usb_desc.c usb_desc.h此处是用于编写USB描述符的.c 以及 .h文件
Joystick_DeviceDescriptor 是设备描述符，需要修改一下VID(厂商ID) PID(产品ID)
即更改
0x83,  0x04, /*idVendor (0x0483)*/
0x10,  0x57, /*idProduct = 0x5710*/
随意更改下数字即可，我是更改为
0x34, 0x12,/*idVendor (0x1234)*/
0x21, 0x43,/*idProduct = 0x4321*/
其实该处影响并不大，如果ID号不变的话，就会加载之前JoystickMouse的驱动程序（如果成功运行JoystickMouse例程），但是该驱动程序并不满足我们的需求，也就是说和虚拟键盘的描述符之间存在矛盾 .（加载的驱动程序不是我们想要的嘛，肯定就会有问题，换一个ID的话，会重新检测并加载新的驱动程序）

接着改Joystick_ConfigDescriptor，这是配置描述符（注意---配置描述符，接口描述符，HID描述符，端点描述符均包含在其中）
该处参考电脑圈圈的程序，更改为
const u8 Joystick_ConfigDescriptor[JOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC] =
{
{
//以下为配置描述符
0x09, /* bLength: Configuation Descriptor size */
USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: Configuration */
JOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC,
/* wTotalLength: Bytes returned */
0x00,
0x01,         /*bNumInterfaces: 1 interface*/
0x01,         /*bConfigurationValue: Configuration value*/
0x00,         /*iConfiguration: Index of string descriptor describing
               the configuration*/
0xC0,         /*bmAttributes: self powered */
0x32,         /*MaxPower 100 mA: this current is used for detecting Vbus*/

//以下为接口描述符
/************** Descriptor of Joystick Mouse interface ****************/
/* 09 */
0x09,         /*bLength: Interface Descriptor size*/
USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,/*bDescriptorType: Interface descriptor type*/
0x00,         /*bInterfaceNumber: Number of Interface*/
0x00,         /*bAlternateSetting: Alternate setting*/
0x02,         /*bNumEndpoints*/
0x03,         /*bInterfaceClass: HID*/
0x01,         /*bInterfaceSubClass : 1=BOOT, 0=no boot*/
0x01,         /*bInterfaceProtocol : 0=none, 1=keyboard, 2=mouse*/
0,            /*iInterface: Index of string descriptor*/

//以下为HID描述符
/******************** Descriptor of Joystick Mouse HID ********************/
/* 18 */
0x09,         /*bLength: HID Descriptor size*/
HID_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType: HID*/
0x00,         /*bcdHID: HID Class Spec release number*/
0x01,
0x00,         /*bCountryCode: Hardware target country*/
0x01,         /*bNumDescriptors: Number of HID class descriptors to follow*/
0x22,         /*bDescriptorType*/
JOYSTICK_SIZ_REPORT_DESC,/*wItemLength: Total length of Report descriptor*/
0x00,

//以下为输入端点1描述符
/******************** Descriptor of Joystick Mouse endpoint ********************/
/* 27 */
0x07,          /*bLength: Endpoint Descriptor size*/
USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/
0x81,          /*bEndpointAddress: Endpoint Address (IN)*/
0x03,          /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/
0x08,          /*wMaxPacketSize: 8 Byte max */
0x00,
0x20,          /*bInterval: Polling Interval (32 ms)*/

//以下为输出端但1描述符
/* 34 */
0x07,          /*bLength: Endpoint Descriptor size*/
USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /*bDescriptorType:*/
0x01,          /*bEndpointAddress: Endpoint Address (OUT)*/
0x03,          /*bmAttributes: Interrupt endpoint*/
0x08,          /*wMaxPacketSize: 8 Byte max */
0x00,
0x20,          /*bInterval: Polling Interval (32 ms)*/
/* 41 */
};
这时候编译试试，会发现
error:   #146too many initializer values的问题，很显然给配置描述符数组设定的大小太小了
打开usb_desc.h
将数组大小改为
#define JOYSTICK_SIZ_CONFIG_DESC                41   //是41个字节嘛~

然后改usb_desc.c里面的Joystick_ReportDescriptor（报告描述符）
我们仍然参考电脑圈圈的程序
const u8 Joystick_ReportDescriptor[JOYSTICK_SIZ_REPORT_DESC] =
{
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
0x09, 0x06, // USAGE (Keyboard)
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
0x05, 0x07, //     USAGE_PAGE (Keyboard/Keypad)
0x19, 0xe0, //     USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)
0x29, 0xe7, //     USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)
0x15, 0x00, //     LOGICAL_MINIMUM (0)
0x25, 0x01, //     LOGICAL_MAXIMUM (1)
0x95, 0x08, //     REPORT_COUNT (8)
0x75, 0x01, //     REPORT_SIZE (1)
0x81, 0x02, //     INPUT (Data,Var,Abs)
0x95, 0x01, //     REPORT_COUNT (1)
0x75, 0x08, //     REPORT_SIZE (8)
0x81, 0x03, //     INPUT (Cnst,Var,Abs)
0x95, 0x06, //   REPORT_COUNT (6)
0x75, 0x08, //   REPORT_SIZE (8)
0x25, 0xFF, //   LOGICAL_MAXIMUM (255)
0x19, 0x00, //   USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))
0x29, 0x65, //   USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)
0x81, 0x00, //     INPUT (Data,Ary,Abs)
0x25, 0x01, //     LOGICAL_MAXIMUM (1)
0x95, 0x02, //   REPORT_COUNT (2)
0x75, 0x01, //   REPORT_SIZE (1)
0x05, 0x08, //   USAGE_PAGE (LEDs)
0x19, 0x01, //   USAGE_MINIMUM (Num Lock)
0x29, 0x02, //   USAGE_MAXIMUM (Caps Lock)
0x91, 0x02, //   OUTPUT (Data,Var,Abs)
0x95, 0x01, //   REPORT_COUNT (1)
0x75, 0x06, //   REPORT_SIZE (6)
0x91, 0x03, //   OUTPUT (Cnst,Var,Abs)
0xc0        // END_COLLECTION
}; /* Joystick_ReportDescriptor */

好，尝试编译编译。
OK，编译成功，
但是千万不要认为就这样结束了！！！！！！！！！！
Joystick_ReportDescriptor[JOYSTICK_SIZ_REPORT_DESC]的数组大小还没改呢！
这个必须得改，不改的话，PC机识别不了人体输入设备。
我曾在这里花了很久的时间。。。。。。。这个大小必须改为实际大小
数数行数 1行2个，最后1行1个。
1共61个字节。
返回usb_desc.h中，
#define JOYSTICK_SIZ_REPORT_DESC                61
OK。

描述符就改完了。
现在描述符是用于处理键盘的了。

我们试试编译下载程序，打开设备管理器看看，发现是这样的

不用着急，还有些东西也需要改。

lsj9383 · 发表于 2012-12-9 15:15:56

我们先打开usb_conf.h

由于我们程序里面会用到EndPoint1的收和发，所以我们需要定义一下EP1的tx buffer地址和 rx_buffer地址
/* EP0 */
/* rx/tx buffer base address */
#define ENDP0_RXADDR (0x18)
#define ENDP0_TXADDR (0x58)

/* EP1 */
/* tx buffer base address */
#define ENDP1_TXADDR (0x100)
#define ENDP1_RXADDR (0xD8)

该处的地址估计可以为任意值，但是不能重复，而且需要一定间隔，具体间隔多少我也不是很清楚，希望有大侠给我说下间隔如何确定（不知道是不是Joystick_Reset.c中的SetEPTxCount(ENDP1, 8); 设置端点长度来确定）

就先不管这个吧~ 反正我们把地址给设置好了~

编译~ 没有问题~~

好，我们打开usb_prop.c
该文件适用于Joystick的初始化和复位等。
既然是初始化和复位 Init和Reset肯定比较重要~
首先我们找到Joystick_init

我们注释掉// Get_SerialNum();
即
void Joystick_init(void)
{

/* Update the serial number string descriptor with the data from the unique
ID*/
// Get_SerialNum();

pInformation->Current_Configuration = 0;
/* Connect the device */
PowerOn();
/* USB interrupts initialization */
_SetISTR(0); /* clear pending interrupts */
wInterrupt_Mask = IMR_MSK;
_SetCNTR(wInterrupt_Mask); /* set interrupts mask */

bDeviceState = UNCONNECTED;
}
编译下载看看，下载成功后，关机再打开，我们会发现设备管理器里面

PC机可以将其视为键盘了。
说实话，我也不知道为什么，为啥把Get_SerialNum();注释掉，就可以成功找到键盘，取消注释的话，会发现仍然识别不了为键盘。知道的大侠能解释下吗？

lsj9383 · 发表于 2012-12-9 15:32:44

就不管那个问题了，
我们接着改。
现在还没完了。
找到Joystick_Reset(void)
更改两个东西
SetEPTxCount(ENDP1, 8);    //该处将端点1的长度设为8
// SetEPRxStatus(ENDP1, EP_RX_DIS);    此处注释掉

做到这里，我们离成功已经很近了。

此处重新找到Joystick_Send, 该函数在hw_config.c中
最开始我们就知道，这个函数是用于发送数据给USB的。
现在该数据已是键盘数据了。

我们需要更改下Joystick_Send内部的一些结构。
由于我们报告描述符是移植的电脑圈圈的程序，所以我们需要根据报告描述符来编写Joystick_Send
我们知道端点1的长度为8字节，
所以我们一次给USB发送的字节可以达到8字节。
根据报告描述符中定义的，第一个字节8个位，分别代表功能键的点击情况（功能键即为ctrl alt）等，第二个字节不适用，保留
第3到第8个字节每个字节代表一个按键。

于是我们知道发送一次数据，最多可以按键6个（5个普通键，1个功能键）

#define KEY_SEL    0x01
#define KEY_RIGHT 0x02
#define KEY_LEFT   0x04
#define KEY_DOWN   0x10
#define KEY_UP     0x08
#define KEY_2      0x20
#define KEY_3      0x40

/*******************************************************************************
* Function Name : Joystick_Send.
* Description   : prepares buffer to be sent containing Joystick event infos.
* Input         : Keys: keys received from terminal.
* Output        : None.
* Return value : None.
*******************************************************************************/
void Joystick_Send(u8 Keys)
{
u8 Buffer[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
u8 i;
i=2;

//对各个按键进行处理。注意，由于这里的摇杆5个按键
//不可能同时按下，所以返回的普通键数量不会超过6个。
//如果你的键盘同时按下的普通键能够超过6个的话，就需要做
//点特殊处理了，将后面6字节全部设置为0xFF，表示按键无法识别。
if(Keys&KEY_UP)
{
   Buffer=0x52; //Keyboard UpArrow
   i++;
}
if(Keys&KEY_DOWN)
{
   Buffer=0x51; //Keyboard DownArrow
   i++;
}
if(Keys&KEY_LEFT)
{
   Buffer=0x50; //Keyboard LeftArrow
   i++;
}
if(Keys&KEY_RIGHT)
{
   Buffer=0x4F; //Keyboard RightArrow
   i++;
}
if(Keys&KEY_2)
{
   Buffer=0x39; //Keyboard Caps Lock
   i++;
}
if(Keys&KEY_3)
{
   Buffer=0x53; //Keypad Num Lock and Clear
   i++;
}
if(Keys&KEY_SEL)
{
   Buffer=0x28; //Keyboard Return (ENTER)
}
/*copy mouse position info in ENDP1 Tx Packet Memory Area*/
UserToPMABufferCopy(Buffer, GetEPTxAddr(ENDP1), 8);   //发8个字节
/* enable endpoint for transmission */
SetEPTxValid(ENDP1);
}

将该内容整体替代Joystick_Send函数

里面有些#define定义，记得将这些定义也搬到main文件里面，这样可读性更强。

好了，到这里，我们的程序也就差不多了，
回到主函数
我们将while里面的东西全去掉
int main(void)
{

#ifdef DEBUG
debug();
#endif

Set_System();

USB_Interrupts_Config();

Set_USBClock();

USB_Init();

while (1)
{
       ;
}
}

我们测试下按键,
把while里面的写成
while(1)
{
    Delay(10000);
  Joystick_Send(KEY_RIGHT);
}
会发现光标一直忘右跑。

如果有这一现象，就代表之前都做对了。

也就实现了虚拟按键

值得注意的是，

Joystick_Send(KEY_RIGHT);
仅代表按键按下，并不代表松开
Joystick_Send(0)才代表松开，
Joystick_Send(0)发送出去为8个字节均是0，这样按键才松开。

大家或许发现我没有写接收端点，恩啊，我只需要发送功能，接收功能就没有写了~ O(∩_∩)O~~

大家可以根据电脑圈圈的来修改。

我来发一个我更改的例子吧~

以及电脑圈圈的例子，我也是仿写的

lsj9383 · 发表于 2012-12-9 15:43:07

希望高人帮忙看看我对VID

ID需要修改的原因的理解是否正确

我也不知道我有没有理解正确~

另外还有为啥注释掉Get_SerialNum();才能成功枚举到主机，也就是上述红色的字段。我是百思不得其解。

最后还有个问题
USB初始化成功后，我如此写

Delay(10000);
Joystick_Send(KEY_RIGHT);
while（1）

光标并没有任何动作，这是为什么呀？
只有改为在循环内部，才会有作用。。。

我最开始怀疑是延时不够，但是我设了很大的延时，仍然没能起作用。（一定运行到了Joystick_Send了的）。

lsj9383 · 发表于 2012-12-10 18:31:52

花了两天时间终于把JoystickMouse改为虚拟键盘，竟然没人顶。。。。。。。。。。

正点原子 · 发表于 2012-12-10 22:14:28

帮顶。

皮皮鲁 · 发表于 2012-12-12 17:38:05

顶。
还没到看懂这些的地步。

lsj9383 · 发表于 2012-12-12 19:11:07

回复【7楼】皮皮鲁:
---------------------------------
USB我也有很多不懂，我打算从PDIUSBD12学习起走。模块都买了，不过还没到，呵呵，最近考试月了，也事情多了。

简万樟 · 发表于 2013-5-30 16:59:41

辛苦楼主了，小弟也在搞这个，学习了！！！

balcoyang · 发表于 2013-8-20 18:18:38

太厉害了。

colordrv · 发表于 2013-9-2 00:03:33

回复【楼主位】lsj9383:
---------------------------------
Lz，关于那个Get_SerialNum()函数，我感觉应该这样的。
首先，这个函数是通过读取STM32内部的96bit Unique ID，然后转成Unicode 码写到Joystick_StringSerial[]这个序列号字符串数组的，而这个数组会被作为字符串描述符返回给Pc作为设备序列号。而主机将联合VID，PID和这个设备序列号用来识别不同设备。由于lz已经插过STM32的USBJoystick了，所以这个设备序列号也就应该被PC登记了，所以可能造成冲突无法识别了。所以不注释该函数的话，改改Joystick_StringSerial[]的内容应该也可以成功识别吧，求验证。
void Get_SerialNum(void)
{
  uint32_t Device_Serial0, Device_Serial1, Device_Serial2;

  Device_Serial0 = *(uint32_t*)ID1;
  Device_Serial1 = *(uint32_t*)ID2;
  Device_Serial2 = *(uint32_t*)ID3;

  Device_Serial0 += Device_Serial2;

  if (Device_Serial0 != 0) // ??????0,?±????????????
  {
    IntToUnicode (Device_Serial0, &Joystick_StringSerial[2] , 8); // 18-2=16byte=2*8 8*4=32bit
    IntToUnicode (Device_Serial1, &Joystick_StringSerial[18], 4); // 4*2=8byte 4*4=16bit
  }
}

ifus · 发表于 2014-2-11 22:41:16

最近在看USB，写得很好

tsacy · 发表于 2014-6-8 13:52:02

不错。我顶！！！！！！

散装805 · 发表于 2014-10-26 10:22:49

这个必须顶啊！

真的好多巧合 · 发表于 2014-11-24 09:08:52

楼主，可以把joystickmouse的例程共享下么？

真的好多巧合 · 发表于 2014-11-24 09:47:17

在例程文件夹下找到了，见笑了，嘿嘿

scorpio_b · 发表于 2014-12-23 16:47:46

回复【11楼】colordrv:
---------------------------------
这个好，必须顶！

zqxz_conan · 发表于 2015-1-17 19:48:38

这个好，必须顶！

insect50 · 发表于 2015-2-24 23:00:03

回复【16楼】真的好多巧合:
---------------------------------
没找到额，例程是STM32F10x_StdPeriph_Lib里边的例程？
不是的话是哪个文档？

insect50 · 发表于 2015-2-25 11:23:15

回复【19楼】insect50:
---------------------------------
找到了STM32_USB-FS-Device_Lib
但是打开JoystickMouse例程提示文件或库函数未安装怎么解决

真的好多巧合 · 发表于 2015-2-26 14:43:40

回复【20楼】insect50:
---------------------------------
这个就不知道了。我的可以直接打开的。。

qqwwrm · 发表于 2015-5-8 17:47:21

楼主，现在有没有高版本库的工程，求分享，谢谢！

yuzeyuan1 · 发表于 2015-7-25 10:52:15

mark<>

PGDZR1717 · 发表于 2015-7-27 10:27:45

顶啊，我正想做一个USB游戏手柄，正愁无从下手呢，谢谢分享

ST-FAE-SALE · 发表于 2015-9-5 22:31:49

回复【3楼】lsj9383:
---------------------------------
我问下，这个#define KEY_3 0x40 按键定义是哪个地方有说明的，我最近在做键盘，麻烦告知一下，谢谢。

雨山 · 发表于 2015-10-14 16:58:28

回复【25楼】ST-FAE-SALE:
---------------------------------
找到了吗

雨山 · 发表于 2015-10-14 16:59:08

我想发送一个字母但是不成功按键键码怎么组合的？

ST-FAE-SALE · 发表于 2015-10-14 19:00:15

我找到了，回头补发一份键盘编码的说明书。

love uu · 发表于 2015-12-7 10:30:26

回复【28楼】ST-FAE-SALE:
---------------------------------
可以补发一份吗

了凡 · 发表于 2016-1-23 12:04:35

其实我想说楼主的工程编译不通过

laizou1002 · 发表于 2016-4-1 11:41:18

昨天照您的教程做出来了，可是在while（1）中循环发码时发现只有延时不小于30ms才能保证不漏键，请问有没有什么办法能让程序发码再快一些，我需要至少50HZ甚至100HZ的发码速率

a单车骑士a · 发表于 2016-6-21 16:23:56

我给你磕头了，你帮了我的大忙

陽光喜欢枯 · 发表于 2016-8-22 20:10:13

虽然能识别，但是还有一些错误

一言不合就编程 · 发表于 2016-8-23 11:41:09

帮顶

pyh0603 · 发表于 2016-9-3 11:51:44

你们都是做joystick的 DEVICE,没有人做HOST的么？？？？

qq997758497 · 发表于 2016-9-4 22:06:14

大神！

Draway · 发表于 2016-11-10 19:16:19

请问楼主，或者论坛有哪位用STM32库函数写了这个D12的驱动了么？可以指导下么？急用，谢谢

Draway · 发表于 2016-11-11 09:29:30

我参考你的代码，用库函数写了D12的驱动，请问下D12数据口输入/输出模式I/O设置成什么模式呢？我现在是设置为 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //开漏输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入