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CherryUSB
CherryUSB 是一个小而美的、可移植性高的、用于嵌入式系统(带 USB ip)的 USB 主从协议栈。
为什么选择
- 面向 ip 编程,使得相同的 usb ip 驱动无需重复编写,仅需实现不相同的部分(例如实现
usb_xx_low_level_init:包含 usb 时钟、usb gpio、usb 中断) - 代码树状化编写,轻松理解 usb 概念、枚举过程、class 驱动加载
- Class 驱动模板化,轻松实现复合设备和自定义添加驱动
- 将 usb 的复杂传输简单化,使得用户能够像 uart、dma 一样轻松使用 usb
- 少量的目录结构,少量的 api,少量的 codesize,极致的 usb 带宽
目录结构
.
├── class
├── common
├── core
├── demo
├── docs
├── osal
├── packet capture
└── port
└── tools
| 目录名 | 描述 |
|---|---|
| class | usb class 类主从驱动 |
| common | usb spec 定义、常用宏、标准接口定义 |
| core | usb 主从协议栈核心实现 |
| demo | 示例 |
| docs | 文档 |
| osal | os 封装层 |
| packet capture | 抓包文件(需要使用力科软件打开) |
| port | usb 主从需要实现的 porting 接口 |
| tools | 工具链接 |
Device 协议栈简介
CherryUSB Device 协议栈对标准设备请求、CLASS 请求、VENDOR 请求以及 custom 特殊请求规范了一套统一的函数框架,采用面向对象和链表的方式,能够使得用户快速上手复合设备,不用管底层的逻辑。同时,规范了一套标准的 dcd porting 接口,用于适配不同的 USB IP,达到面向 ip 编程。
CherryUSB Device 协议栈当前实现以下功能:
- 支持 USB2.0 全速和高速设备
- 支持端点中断注册功能,porting 给用户自己处理中断里的数据
- 支持复合设备
- 支持 Communication Device Class (CDC)
- 支持 Human Interface Device (HID)
- 支持 Mass Storage Class (MSC)
- 支持 USB VIDEO CLASS (UVC1.0、UVC1.5)
- 支持 USB AUDIO CLASS (UAC1.0、UAC2.0)
- 支持 Device Firmware Upgrade CLASS (DFU)
- 支持 USB MIDI CLASS (MIDI)
- 支持 Test and Measurement CLASS (TMC)
- 支持 Remote NDIS (RNDIS)
- 支持 WINUSB1.0、WINUSB2.0(带 BOS )
- 支持 Vendor 类 class
CherryUSB Device 协议栈资源占用说明(GCC 10.2 with -O2):
| file | FLASH (Byte) | RAM (Byte) |
|---|---|---|
| usbd_core.c | 3045 | 373 |
| usbd_cdc.c | 302 | 20 |
| usbd_msc.c | 2452 | 132 |
| usbd_hid.c | 784 | 201 |
| usbd_audio.c | 438 | 14 |
| usbd_video.c | 402 | 4 |
Host 协议栈简介
CherryUSB Host 协议栈对挂载在 roothub、外部 hub 上的设备规范了一套标准的枚举实现,对不同的 Class 类也规范了一套标准接口,用来指示在枚举后和断开连接后该 Class 驱动需要做的事情。同时,规范了一套标准的 hcd porting 接口,用于适配不同的 USB IP,达到面向 IP 编程。最后,协议栈使用 OS 管理,并提供了 osal 用来适配不同的 os。
CherryUSB Host 协议栈当前实现以下功能:
- 自动加载支持的Class 驱动
- 支持阻塞式传输和异步传输
- 支持复合设备
- 支持多级 HUB,最高可拓展到 7 级
- 支持 Communication Device Class (CDC)
- 支持 Human Interface Device (HID)
- 支持 Mass Storage Class (MSC)
- 支持 Remote NDIS (RNDIS)
- 支持 Vendor 类 class
同时,CherryUSB Host 协议栈还提供了 lsusb 的功能,借助 shell 插件可以查看所有挂载设备的信息,包括外部 hub 上的设备的信息。
文档教程
CherryUSB 快速入门、USB 基本概念,API 手册,Class 基本概念和例程,参考 CherryUSB 文档教程
视频教程
USB 基本知识点与 CherryUSB Device 协议栈是如何编写的,参考 CherryUSB Device 协议栈教程.
图形化界面配置工具
chryusb_configurator 采用 electron + vite2 + ts 框架编写,当前用于自动化生成描述符数组,后续会增加其他功能。
示例仓库
| 厂商 | 芯片或者系列 | USB IP | 仓库链接 |
|---|---|---|---|
| Bouffalolab | BL702 | bouffalolab | bl_mcu_sdk |
| Essemi | ES32F36xx | musb | es32f369_repo |
| AllwinnerTech | F1C100S | musb | cherryusb_rtt_f1c100s |
| ST | STM32F103C8T6 | fsdev | stm32f103_repo |
| ST | STM32F429IGT6 | synopsys/dwc2 | stm32f429_device_repo stm32f429_host_repo |
| WCH | CH32V307 | ch32_usbfs | ch32v307_repo |
| WCH | CH57x | ch58x | ch57x_repo |
| Nuvoton | Nuc442 | nuvoton | nuc442_repo |
| Nordicsemi | Nrf52840 | nrf5x | nrf5x_repo |
| Geehy | APM32E10x APM32F0xx | fsdev | apm32_repo |
| Mindmotion | MM32L3xx | mm32 | mm32_repo |
Contact
QQ 群:642693751
