当端点和 PMA 地址都更改时，CubeMX 生成的 USB HID 设备发送错误数据

Question

我正在调试我正在创建的复合设备的问题，并在新的 CubeMX 生成的纯 HID 代码中重新创建了该问题，以使其更容易解决。

我在 main() 中添加了少量代码，让我发送 USB HID 鼠标点击，并在按下蓝色按钮时闪烁 LED。

...
uint8_t click_report[CLICK_REPORT_SIZE] = {0};
extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;
...
int main(void)
{
  ...
  while (1)
  {
      /* USER CODE END WHILE */

      /* USER CODE BEGIN 3 */
      if(HAL_GPIO_ReadPin(B1_GPIO_Port, B1_Pin) == GPIO_PIN_SET){
          HAL_GPIO_WritePin(LD4_GPIO_Port, LD4_Pin, GPIO_PIN_SET);

          click_report[0] = 1; // send button press
          USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS, click_report, CLICK_REPORT_SIZE);
          HAL_Delay(50);

          click_report[0] = 0; // send button release
          USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS, click_report, CLICK_REPORT_SIZE);

          HAL_Delay(200);

          HAL_GPIO_WritePin(LD4_GPIO_Port, LD4_Pin, GPIO_PIN_RESET);
      }
  }

我正在使用 Wireshark 和 usbmon（在 Ubuntu 16.04 上）查看我的 STM32F3DISCOVERY 板发送的数据包。

使用这个新生成的代码，我可以看到 URB_INTERRUPT 个数据包从 3.23.1 发送。（只有该地址的最后一部分，端点，是相关的。）

数据包内容为：

01 00 00 00
00
00 00 00 00
00

符合预期。

（5 字节的 click_report 被分成 4 字节和 1 字节的消息，因为 HID 的最大数据包大小为 4 字节。）

然后我将 usdb_hid.h 中的 HID_EPIN_ADDR 从 0x81 更改为 0x83，使设备使用端点 3 来接收 HID 消息，而不是端点 1。

//#define HID_EPIN_ADDR                 0x81U
#define HID_EPIN_ADDR                 0x83U

通过此更改，一切继续正常工作，预期的更改是从 x.x.3 发送数据包。数据包仍然包含：

01 00 00 00
00
00 00 00 00
00

据我所知，这应该不能工作，因为我还没有在 PMA 中为端点 3 (0x83) 分配地址 (数据包存储区）。

我这样做，编辑 usb_conf.c:

  /* USER CODE BEGIN EndPoint_Configuration */
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x00 , PCD_SNG_BUF, 0x18);
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x80 , PCD_SNG_BUF, 0x58);
  /* USER CODE END EndPoint_Configuration */
  /* USER CODE BEGIN EndPoint_Configuration_HID */
  //HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x81 , PCD_SNG_BUF, 0x100);
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x83 , PCD_SNG_BUF, 0x180);
  /* USER CODE END EndPoint_Configuration_HID */
  return USBD_OK;
}

现在，当我发送相同的 01 00 00 00 00 和 00 00 00 00 00 click_reports 时，我看到数据包内容为：

58 00 2c 00
58
58 00 2c 00
58

我已经将非 PMA 缓冲区的内容一直追溯到 stm32f3xx_ll_usb 中的 USB_WritePMA。

发送码（在stm32f3xx_ll_usb）是：

  /* IN endpoint */
  if (ep->is_in == 1U)
  {
    /*Multi packet transfer*/
    if (ep->xfer_len > ep->maxpacket)
    {
      len = ep->maxpacket;
      ep->xfer_len -= len;
    }
    else
    {
      len = ep->xfer_len;
      ep->xfer_len = 0U;
    }

    /* configure and validate Tx endpoint */
    if (ep->doublebuffer == 0U)
    {
      USB_WritePMA(USBx, ep->xfer_buff, ep->pmaadress, (uint16_t)len);
      PCD_SET_EP_TX_CNT(USBx, ep->num, len);
    }
    else
    {

当我为端点地址 0x83 添加 HAL_PCDEx_PMAConfig(... 后，为什么网络上的数据不是我提供的数据 USB_WritePMA？

更新：

如果我更改 usb_conf.c 让端点地址 0x83 使用 0x81 通常使用的 PMA 地址：

  /* USER CODE BEGIN EndPoint_Configuration */
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x00 , PCD_SNG_BUF, 0x18);
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x80 , PCD_SNG_BUF, 0x58);
  /* USER CODE END EndPoint_Configuration */
  /* USER CODE BEGIN EndPoint_Configuration_HID */
  //HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x81 , PCD_SNG_BUF, 0x100);
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x83 , PCD_SNG_BUF, 0x100);
  /* USER CODE END EndPoint_Configuration_HID */

线路上的数据包仍然损坏：

58 00 2c 00
58
58 00 2c 00
58

如果我 return usb_conf.c 到它的初始生成状态（其中 0x83 没有 PMA 地址，并且 0x81 使用 0x100）：

  /* USER CODE BEGIN EndPoint_Configuration */
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x00 , PCD_SNG_BUF, 0x18);
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x80 , PCD_SNG_BUF, 0x58);
  /* USER CODE END EndPoint_Configuration */
  /* USER CODE BEGIN EndPoint_Configuration_HID */
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x81 , PCD_SNG_BUF, 0x100);
  //HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x83 , PCD_SNG_BUF, 0x100);
  /* USER CODE END EndPoint_Configuration_HID */

输出按预期工作：

01 00 00 00
00
00 00 00 00
00

更新 2：

我在stm32f3xx_ll_usb.c中的USB_ActivateEndpoint()中添加了一个断点。

令人惊讶的是，这只在端点 0 上被调用过。

因此，ep->pmaadress（原文如此）永远不会 "written into hardware"，并且只用于更高级别的代码。

这一定意味着端点 pmaadress 的值设置为某个默认值，而我不知道端点 0x83 的默认值，因此无法设置。

当我return星期五上班时，我将添加调试以读取默认值。如果它们不存在，我会很困惑。

更新 3：

我添加了以下调试：

uint16_t *tx_addr_ptr(USB_TypeDef *USBx, uint8_t ep_num) {
  register uint16_t *_wRegValPtr;
  register uint32_t _wRegBase = (uint32_t)USBx;
  _wRegBase += (uint32_t)(USBx)->BTABLE;
  _wRegValPtr = (uint16_t *)(_wRegBase + 0x400U + (((uint32_t)(ep_num) * 8U) * 2U));
  return _wRegValPtr;
}

uint16_t *rx_addr_ptr(USB_TypeDef *USBx, uint8_t ep_num) {
  register uint16_t *_wRegValPtr;
  register uint32_t _wRegBase = (uint32_t)USBx;
  _wRegBase += (uint32_t)(USBx)->BTABLE;
  _wRegValPtr = (uint16_t *)(_wRegBase + 0x400U + ((((uint32_t)(ep_num) * 8U) + 4U) * 2U));
  return _wRegValPtr;
}
...
HAL_StatusTypeDef USB_ActivateEndpoint(USB_TypeDef *USBx, USB_EPTypeDef *ep)
{
  ...
  int txaddrs[8] = {0};
  int rxaddrs[8] = {0};
  for (int i = 0; i < 8; ++i) {
    txaddrs[i] = *tx_addr_ptr(USBx, i);
    rxaddrs[i] = *rx_addr_ptr(USBx, i);
  }

这向我显示了以下值（在调试器中）：

txaddrs:
  0: 0x58
  1: 0xf5c4
  2: 0xc1c2
  3: 0x100

rxaddrs:
  0: 0x18
  1: 0xfa9b
  2: 0xcb56
  3: 0x0

这些，出乎意料，看起来是正确的。

0x100 是端点 3 的 txaddr，即使 USB_ActivateEndpoint() 只是第一次被调用。

经过大量grepping，我发现PCD_SET_EP_TX_ADDRESS（在stm32f3xx_hal_pcd.h中）不仅直接在USB_ActivateEndpoint()中使用，而且在PCD_SET_EP_DBUF0_ADDR宏中`stm32f3xx_hal_pcd.h.

PCD_SET_EP_DBUF0_ADDR 似乎没有被使用，所以我不知道 usbd_conf.c:

的（更改）值是如何产生的

USBD_StatusTypeDef USBD_LL_Init(USBD_HandleTypeDef *pdev)
{
  ...
  /* USER CODE BEGIN EndPoint_Configuration */
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x00 , PCD_SNG_BUF, 0x18);
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x80 , PCD_SNG_BUF, 0x58);
  /* USER CODE END EndPoint_Configuration */
  /* USER CODE BEGIN EndPoint_Configuration_HID */
  //HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x81 , PCD_SNG_BUF, 0x100);
  HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x83 , PCD_SNG_BUF, 0x100);
  /* USER CODE END EndPoint_Configuration_HID */

进入内存映射 USB 寄存器。

根据 rxaddr[3]（端点 3）中 0x00 的存在，我可以推断它们成对发生（因为没有调用 HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x3 , PCD_SNG_BUF, 0x0);）。

更新 4：

更改设备再次使用端点 1 后，txaddrs[3] 中 0x100 的值仍然存在。它只是从上一个运行开始就在那里，这消除了一点混乱。

更新 5：

这是一个 BTABLE 问题。 BTABLE 寄存器的值为 0x00，将 btable 放在 PMA 的开头。

PMA 看起来像这样： PMA 的开始是 btable。

我发现：

PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x00000000 : EP0_TX_ADDR
PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x00000002 : EP0_TX_COUNT
PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x00000004 : EP0_RX_ADDR
PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x00000006 : EP0_RX_COUNT
PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x00000008 : EP1_TX_ADDR
PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x0000000A : EP1_TX_COUNT
PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x0000000C : EP1_RX_ADDR
PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x0000000E : EP1_RX_COUNT
PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x00000010 : EP2_TX_ADDR
PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x00000012 : EP2_TX_COUNT
PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x00000014 : EP2_RX_ADDR
PMAAddr + BASEADDR_BTABLE + 0x00000016 : EP2_RX_COUNT

在 https://community.st.com/s/question/0D50X00009XkaUASAZ/stm32-usb-endpoint-configuration-clarification-questions

这表明端点 0x81 和 0x82 有效，因为 pma[4] 和 pma[8] 都设置为 0x100。

端点 0x83 不起作用，因为 pma[12] 设置为 0x0。

这与值为 58 00 2c 00 的损坏数据一致 - USB 硬件正在读取 pma[12]，因此从 pma[0] 发送 uint16_t，这是 0x0058 0x002c，由于小端顺序而被反向发送。（注意：PMA只有16位宽，所以这里每个地址只有两个字节。）

对HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x82, PCD_SNG_BUF, 0x100);的调用没有在pma[12]设置btable指针，它只是指出要复制到的PMA地址。

现在只需要找到btable的内容写到哪里了...

Answer 1

解决方法是在 stm32f3xx_hal_pcd.c 中的 // correct PMA BTABLE 到 HAL_PCD_EP_Transmit() 之后添加两行：

HAL_StatusTypeDef HAL_PCD_EP_Transmit(PCD_HandleTypeDef *hpcd, uint8_t ep_addr, uint8_t *pBuf, uint32_t len)
{
  PCD_EPTypeDef *ep;

  ep = &hpcd->IN_ep[ep_addr & EP_ADDR_MSK];

  /*setup and start the Xfer */
  ep->xfer_buff = pBuf;
  ep->xfer_len = len;
  ep->xfer_count = 0U;
  ep->is_in = 1U;
  ep->num = ep_addr & EP_ADDR_MSK;

  // correct PMA BTABLE
  uint32_t *btable = (uint32_t *) USB_PMAADDR;
  btable[ep->num * 4] = ep->pmaadress;
  ...

这导致在每次写入之前更正端点 3 的 TX 缓冲区的位置。这很浪费，但设置一次是不够的，因为 pma[12] 中的值正在被覆盖。

我已使用此解决方法成功创建了复合 CDC（串行）和 HID 设备。

为了正确解决这个问题，我需要一个答案：

Answer 2

EP3 的 TX 地址正在被传入的 USB 数据包覆盖，因为它与控制 EP0 的 RX 缓冲区位于 PMA 中相同的偏移量。原始代码工作正常，因为它只使用 EP1。

这些偏移量的准确设置取决于 STMCube 层中的内容，我的副本似乎有所不同，但这出现在 OP 代码中设置 EP0 中的 RX 和 TX 缓冲区的偏移量的位置：

HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x00 , PCD_SNG_BUF, 0x18);
HAL_PCDEx_PMAConfig((PCD_HandleTypeDef*)pdev->pData , 0x80 , PCD_SNG_BUF, 0x58);

这些常量需要改为0x40和0x80（例如）。

在我的版本中，这些偏移量是在头文件中定义的，还有 EP_NUM 常量，但不清楚如何使用。

其他一切似乎都只是分心。

当端点和 PMA 地址都更改时，CubeMX 生成的 USB HID 设备发送错误数据

CubeMX-generated USB HID device sends wrong data when both endpoint and PMA address are changed

usb

stm32

cubemx

stm32f3