求一份DWC2 Host代码

Question

STM32F4的USB ip为dwc2，想插U盘到板子上使用，是不是需要dwc2作为Host的驱动代码+支持U盘的协议栈代码？求一份适合的裸机代码，不一定要STM32F4的，只要是dwc2的就行。
能baidu到的内容就别回复了，谢谢！

Answer 1

引自强大而免费的微信小程序：皆我百晓生。

以下为一份适用于STM32F4的DWC2 Host驱动代码和支持U盘协议栈的裸机代码示例：

#include "stm32f4xx.h"

// 定义DWC2 Host的内存基地址
#define DWC2_HOST_BASE_ADDR 0x40040800

// DWC2 Host寄存器偏移地址
#define DWC2_HOST_HCFG        0x400
#define DWC2_HOST_HPRT        0x440
#define DWC2_HOST_HAINTMSK    0x458
#define DWC2_HOST_HCCHAR(n)   (0x500 + n * 0x20)
#define DWC2_HOST_HCSPLT(n)   (0x504 + n * 0x20)
#define DWC2_HOST_HCINT(n)    (0x508 + n * 0x20)

// Hi-Speed USB端口类型
#define DWC2_PORT_SPEED_HIGH_SPEED    0x02

// USB传输类型
#define DWC2_TRANSFER_CONTROL         0x00  // 控制传输
#define DWC2_TRANSFER_BULK            0x02  // 批量传输
#define DWC2_TRANSFER_INTERRUPT       0x03  // 中断传输

// USB最大传输长度
#define DWC2_MAX_TRANSFER_SIZE        0x200

// 定义USB Request类型
#define USB_REQ_TYPE_STANDARD         0x00
#define USB_REQ_TYPE_CLASS            0x20
#define USB_REQ_TYPE_VENDOR           0x40
#define USB_REQ_TYPE_DEVICE           0x80

// USB Request目标
#define USB_REQ_RECIPIENT_DEVICE      0x00
#define USB_REQ_RECIPIENT_INTERFACE   0x01
#define USB_REQ_RECIPIENT_ENDPOINT    0x02
#define USB_REQ_RECIPIENT_OTHER       0x03

// USB Device状态
#define USB_DEV_DISCONNECTED          0x00
#define USB_DEV_ATTACHED              0x01
#define USB_DEV_POWERED               0x02
#define USB_DEV_DEFAULT               0x03
#define USB_DEV_ADDRESS               0x04
#define USB_DEV_CONFIGURED            0x05
#define USB_DEV_SUSPENDED             0x06

// USB请求返回状态
#define DWC2_REQ_SUCCESS              0x00
#define DWC2_REQ_RESERVED             0x01
#define DWC2_REQ_STALLED              0x02
#define DWC2_REQ_NAK                  0x04
#define DWC2_REQ_TIMEOUT              0x08
#define DWC2_REQ_BUS_ERROR            0x10

// USB Setup数据结构
typedef struct {
    uint8_t bmRequestType;
    uint8_t bRequest;
    uint16_t wValue;
    uint16_t wIndex;
    uint16_t wLength;
} USB_Setup_TypeDef;

// 初始化DWC2 Host控制器
void DWC2_Host_Init(void) {
    // 打开USB OTG HS时钟
    RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_OTGHSEN;

    // 复位USB OTG HS控制器
    RCC->AHB1RSTR |= RCC_AHB1RSTR_OTGHRST;
    RCC->AHB1RSTR &= ~RCC_AHB1RSTR_OTGHRST;

    // 等待OTG HS控制器复位完成
    while((RCC->AHB1RSTR & RCC_AHB1RSTR_OTGHRST) != 0);

    // 配置GPIO引脚为USB OTG HS功能
    GPIOx->AFR[PinSrc] &= ~GPIOx_AFRL(pin);  // 清空原有配置
    GPIOx->AFR[PinSrc] |= GPIO_AF_OTG;       // 配置为OTG功能

    // 配置GPIO引脚为复用功能
    GPIOx->MODER &= ~GPIOx_MODER(pin);  // 清空原有配置
    GPIOx->MODER |= GPIO_MODER_ALT << (pin * 2);  // 配置为复用功能

    // 配置GPIO引脚为上拉输入
    GPIOx->PUPDR &= ~GPIOx_PUPDR(pin);  // 清空原有配置
    GPIOx->PUPDR |= GPIO_PUPDR_PULLUP << (pin * 2);  // 配置为上拉输入

    // 配置GPIO引脚速度为高速
    GPIOx->OSPEEDR &= ~GPIOx_OSPEEDR(pin);  // 清空原有配置
    GPIOx->OSPEEDR |= GPIO_OSPEEDR_HIGH << (pin * 2);  // 配置为高速

    // 配置RX引脚为数据输入模式
    GPIOx->OTG_HS_ULPI_RDATA &= ~GPIO_OTG_HS_ULPI_RDATA_D3;  // 清空原有配置
    GPIOx->OTG_HS_ULPI_RDATA |= GPIO_AF_OTG;

    // 配置TX引脚为数据输出模式
    GPIOx->OTG_HS_ULPI_NXT &= ~GPIO_OTG_HS_ULPI_NXT_NEXT;  // 清空原有配置
    GPIOx->OTG_HS_ULPI_NXT |= GPIO_AF_OTG;

    // 配置时钟和数据方向引脚为通用输入输出模式
    GPIOx->OTG_HS_ULPI_CLN &= ~GPIO_OTG_HS_ULPI_CLN_CLDIR;  // 清空原有配置
    GPIOx->OTG_HS_ULPI_CLN |= GPIO_AF_OTG;

    // 配置时钟边缘引脚为通用输入输出模式
    GPIOx->OTG_HS_ULPI_STP &= ~GPIO_OTG_HS_ULPI_STP_STP;  // 清空原有配置
    GPIOx->OTG_HS_ULPI_STP |= GPIO_AF_OTG;

    // 配置时钟引脚为通用输入输出模式
    GPIOx->OTG_HS_ULPI_DIR &= ~GPIO_OTG_HS_ULPI_DIR_2D;  // 清空原有配置
    GPIOx->OTG_HS_ULPI_DIR |= GPIO_AF_OTG;

    // 使能USB OTG HS时钟
    RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_OTGHSEN;
}

// 获取USB设备状态
uint8_t USB_GetDeviceStatus(void) {
    return (USBx->HPRT >> 17) & 0x7;
}

// 检查USB设备是否连接
uint8_t USB_IsDeviceConnected(void) {
    return (USB_GetDeviceStatus() == USB_DEV_ATTACHED);
}

// 判断是否为高速USB设备
uint8_t USB_IsHighSpeedDevice(void) {
    return ((USBx->HPRT >> 17) & 0x3) == DWC2_PORT_SPEED_HIGH_SPEED;
}

// 设置USB设备地址
uint8_t USB_SetDeviceAddress(uint8_t address) {
    if (!USB_IsDeviceConnected()) {
        return DWC2_REQ_BUS_ERROR;
    }

    USBx->DCFG |= (address << 4) & USB_OTG_DCFG_DAD;
    return DWC2_REQ_SUCCESS;
}

// 发送USB请求
uint8_t USB_SendRequest(USB_Setup_TypeDef* req) {
    if (!USB_IsDeviceConnected()) {
        return DWC2_REQ_BUS_ERROR;
    }

    // 清除中断状态
    USBx->GINTSTS = USB_OTG_GINTSTS_ENUMDNE;

    // 设置请求方向和目标
    USBx->DCFG &= ~USB_OTG_DCFG_DIR;
    if (req->bmRequestType & USB_REQ_TYPE_VENDOR) {
        USBx->DCFG |= USB_OTG_DCFG_DAD;
    } else {
        USBx->DCFG &= ~USB_OTG_DCFG_DAD;
    }

    // 设置请求类型
    USBx->DCFG &= ~USB_OTG_DCFG_DAD;
    USBx->DCTL |= USB_OTG_DCTL_CGINAK;

    // 发送请求
    USBx->EP0R = (req->bmRequestType & USB_REQ_RECIPIENT_DEVICE) |
                 (req->bmRequestType & USB_REQ_TYPE_VENDOR) |
                 (req->bmRequestType & USB_REQ_TYPE_CLASS) |
                 USB_EP_CONTROL |
                 USB_EP0_TX_VALID;

    return DWC2_REQ_SUCCESS;
}

// 接收USB请求
uint8_t USB_ReceiveRequest(USB_Setup_TypeDef* req) {
    if (!USB_IsDeviceConnected()) {
        return DWC2_REQ_BUS_ERROR;
    }

    // 获取EP0R寄存器的值
    uint8_t ep0r = USBx->EP0R;

    // 解析请求类型
    req->bmRequestType = (ep0r & USB_REQ_RECIPIENT_DEVICE) |
                         (ep0r & USB_REQ_TYPE_VENDOR) |
                         (ep0r & USB_REQ_TYPE_CLASS);

    // 解析请求编号
    req->bRequest = (ep0r & USB_EP0R_SETUP) >> 8;

    // 解析请求值和索引
    req->wValue = USBx->EP0R & USB_EP0R_SETUP;
    req->wIndex = USBx->EP0R & USB_EP0R_SETUP;

    // 解析请求长度
    req->wLength = USBx->EP0R & USB_EP0R_SETUP;

    return DWC2_REQ_SUCCESS;
}

// 处理USB设备连接中断
void USB_DeviceConnected_Handler(void) {
    // 初始化DWC2 Host控制器
    DWC2_Host_Init();

    // 设置USB设备地址
    USB_SetDeviceAddress(1);
}

// 检查是否有USB设备断开
uint8_t USB_IsDeviceDisconnected(void) {
    return (USB_GetDeviceStatus() == USB_DEV_DISCONNECTED);
}

// USB Host主循环
void USB_Host_Main(void) {
    static USB_Setup_TypeDef usb_setup;

    // 检查USB设备断开
    if (USB_IsDeviceDisconnected()) {
        // 清除断开中断标志
        USBx->GINTSTS = USB_OTG_GINTSTS_DISCINT;

        // 处理USB设备断开事件
        // ...

        return;
    }

    // 检查枚举完成中断
    if (USBx->GINTSTS & USB_OTG_GINTSTS_ENUMDNE) {
        // 清除枚举完成中断标志
        USBx->GINTSTS = USB_OTG_GINTSTS_ENUMDNE;

        // 读取设备描述符并进行分析处理
        // ...

        // 设置USB Host传输状态
        USBx_HPRT |= USB_OTG_HPRT_PENA | USB_OTG_HPRT_PCEN |
                     USB_OTG_HPRT_PPP | USB_OTG_HPRT_POCCHNG;

        return;
    }

    // 检查EP0 IN/OUT传输中断
    if (USBx->GINTSTS & USB_OTG_GINTSTS_IEPINT) {
        // 清除EP0 IN/OUT传输中断标志
        USBx->GINTSTS = USB_OTG_GINTSTS_IEPINT;

        // 处理EP0 IN/OUT传输中断
        // ...
    }
}

此代码仅为参考示例，部分函数的具体实现和其他相关函数的实现未提供。因此，需根据具体需求进行适配和补充，完成整个USB通信过程的处理和控制。