USB是英文Universal Serial BUS（通用串行總線）的縮寫，而其中文簡稱為“通用串行總線“，是一個外部總線標準，用于規(guī)范電腦與外部設備的連接和通訊。是應用在PC領域的接口技術。USB發(fā)展到現(xiàn)在已經有USB1.0/1.1/2.0/3.0等多個版本。目前用的最多的就是USB1.1和USB2.0，USB3.0目前已經開始普及。

CKS32F4xx系列自帶的USB符合USB2.0規(guī)范。標準USB共四根線組成,除VCC/GND外，另外為D+和D-，這兩根數(shù)據(jù)線采用的是差分電壓的方式進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。在USB主機上，D-和D+都是接了15K的電阻到地的，所以在沒有設備接入的時候，D+、D-均是低電平。而在USB設備中，如果是高速設備，則會在D+上接一個1.5K的電阻到VCC，而如果是低速設備，則會在D-上接一個1.5K的電阻到VCC。這樣當設備接入主機的時候，主機就可以判斷是否有設備接入，并能判斷設備是高速設備還是低速設備。 CKS32F4xx系列芯片自帶有USB OTG FS（全速）和USB OTG HS（高速），其中HS需要外擴高速PHY芯片實現(xiàn)，我們本章節(jié)對USB OTG FS進行介紹。

USB OTG FS主要特性

CKS32F4xx系列的USB OTG FS是一款雙角色設備(DRD)控制器，同時支持從機功能和主機功能，完全符合USB2.0規(guī)范的On-The-Go補充標準。此外，該控制器也可配置為“僅主機”模式或“僅從機”模式，完全符合USB2.0規(guī)范。在主機模式下，OTGFS支持全速（FS，12Mb/s）和低速（LS，1.5Mb/s）收發(fā)器，而從機模式下則僅支持全速（FS，12Mb/s）收發(fā)器。OTG FS同時支持HNP和SRP。CKS32F4xx系列的USB OTG FS主要特性可分為三類：通用特性、主機模式特性和從機模式特性。

- 通用特性 -

1、經USB-IF認證，符合通用串行總線規(guī)范第2.0版

2、集成全速PHY，且完全支持定義在標準規(guī)范OTG補充第1.3版中的OTG協(xié)議：

支持A-B器件識別（ID線）

支持主機協(xié)商協(xié)議(HNP)和會話請求協(xié)議(SRP)

允許主機關閉VBUS以在OTG應用中節(jié)省電池電量

支持通過內部比較器對VBUS電平采取監(jiān)控

支持主機到從機的角色動態(tài)切換

3、可通過軟件配置為以下角色：

具有SRP功能的USB FS從機（B器件）

具有SRP功能的USB FS/LS主機（A器件）

USB On-The-Go全速雙角色設備

4、支持FS SOF和LS Keep-alive令牌

SOF脈沖可通過PAD輸出

SOF脈沖從內部連接到定時器2(TIM2)

可配置的幀周期

可配置的幀結束中斷

5、具有省電功能，例如在USB掛起期間停止系統(tǒng)、關閉數(shù)字模塊時鐘、對PHY和DFIFO電源加以管理

6、具有采用高級FIFO控制的1.25KB專用RAM

可將RAM空間劃分為不同F(xiàn)IFO，以便靈活有效地使用RAM

每個FIFO可存儲多個數(shù)據(jù)包

動態(tài)分配存儲區(qū)

FIFO大小可配置為非2的冪次方值，以便連續(xù)使用存儲單元

7、一幀之內可以無需要應用程序干預，以達到最大USB帶寬

- 主機（Host）模式特性 -

1、通過外部電荷泵生成VBUS電壓

2、多達8個主機通道（管道）：每個通道都可以動態(tài)實現(xiàn)重新配置，可支持任何類型的USB傳輸

3、內置硬件調度器：

在周期性硬件隊列中存儲多達8個中斷加同步傳輸請求

在非周期性硬件隊列中存儲多達8個控制加批量傳輸請求

4、管理一個共享RX FIFO、一個周期性TX FIFO和一個非周期性TX FIFO，以有效使用USB數(shù)據(jù)RAM

- 從機（Slave/Device）模式特性 -

1、1個雙向控制端點0

2、3個IN端點(EP)，可配置為支持批量傳輸、中斷傳輸或同步傳輸

3、3個OUT端點(EP)，可配置為支持批量傳輸、中斷傳輸或同步傳輸

4、管理一個共享Rx FIFO和一個Tx-OUT FIFO，以高效使用USB數(shù)據(jù)RAM

5、管理多達4個專用Tx-IN FIFO（分別用于每個使能的IN EP），降低應用程序負荷支持軟斷開功能

圖1USB OTG FS框圖

對于USB OTG FS功能模塊，CKS32F4xx系列通過AHB總線訪問（AHB頻率必須大于14.2Mhz），其中48Mhz的USB時鐘，是來自時鐘樹圖里面的PLL48CK（和SDIO共用）。不過，我們提供了一套完整的 USB OTG驅動庫（包括主機和設備），通過這個庫可以很方便的實現(xiàn)所要的功能。

軟件設計

圖2USB配置代碼

配置時，我們重點要配置的就是USB_APP文件夾下面的代碼。 usb_bsp.c提供了幾個USB庫需要用到的底層初始化函數(shù)，包括：IO設置、中斷設置、VBUS配置以及延時函數(shù)等。USB Device（Slave）和USB Host共用這個.c文件。 usbd_usr.c提供用戶應用層接口函數(shù)，即USB設備類的一些回調函數(shù)，當USB狀態(tài)機處理完不同事務的時候，會調用這些回調函數(shù)，我們通過這些回調函數(shù)，就可以知道USB當前狀態(tài)，比如：是否枚舉成功、是否連接、是否斷開等，根據(jù)這些狀態(tài)，用戶應用程序可以執(zhí)行不同操作，完成特定功能。 要使用USB OTG FS，必須在編譯器的全局宏定義里面，定義：USE_USB_OTG_FS 具體的USB庫調用函數(shù)篇幅較大，不再詳細描述，以下為main函數(shù)代碼：

int main(void)
{
u32t;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
delay_init(168);
uart_init(115200);
LED_GPIO_Init();
USBH_Init(&USB_OTG_Core_dev,USB_OTG_FS_CORE_ID,&USB_Host,&HID_cb,&USR_Callbacks);
while(1)
{
USBH_Process(&USB_OTG_Core_dev, &USB_Host);
if(bDeviceState==1)//á??ó?¨á￠á?
{
if(USBH_Check_HIDCommDead(&USB_OTG_Core_dev,&HID_Machine))
{     
USBH_HID_Reconnect();
}
}else
{
if(USBH_Check_EnumeDead(&USB_Host))
{     
USBH_HID_Reconnect();
}
}
t++;
if(t==200000)
{
LED1=!LED1;
t=0;
}
}
}