STM32F7 发现 - USB FS 主机/设备模式检测

Posted 2023-02-19

【中文标题】STM32F7 发现 - USB FS 主机/设备模式检测

【英文标题】：STM32F7 Discovery - USB FS host/device mode detection

【发布时间】：2018-04-15 17:14:44

【问题描述】：

STM32F723IEK6 Discovery 板具有全速 USB 接口。我试图初始化它是徒劳的。从未从主机接收到复位信号，并且未设置适当的中断标志。

FS 接口是 OTG。它应该检测 VBUS 电压和 ID 引脚的状态，以确定它是作为主机连接还是作为设备连接。在设备模式下，VBUS 应由主机提供，ID 引脚应断开并拉高。当设备检测到连接时，它应该拉动 DP 引脚以指示与主机的连接。然后主机通过将数据线拉低来发送 RESET 信号。这就是理论。

看来板子没有拉高 DP 线。在启用 VBUS 检测的默认 OTG 配置（如下面的程序）中，只有 CIDSCHG（ID 更改）、SRQINT（会话）和 SOF 位在 GINTSTS 寄存器中被设置。 CMOD 位为零，表示设备模式。 ID 线似乎很低，即使没有连接电缆。

我在 AF 10 模式 (OTG FS) 中配置了适当的引脚（A9、A10、A11、A12）。但是，这可能是不必要的，因为 FS PHY 似乎直接连接到引脚，绕过了 GPIO 多路复用器（不确定）。

我尝试强制设备模式并禁用 VBUS 检测，但这没有任何效果，以及从 GPIO 拉起 ID 线。

我之前在 STM32F4 板上运行过相同的代码，没有出现此类问题。

我想了解为什么连接检测不起作用。

代码如下，罗嗦，有时钟，GPIO，USB初始化代码，部分辅助功能省略。

STM32F72x 参考手册（15MB！）http://www.st.com/resource/en/reference_manual/dm00305990.pdf

数据表http://www.st.com/resource/en/datasheet/DM00330506.pdf

板子手册http://www.st.com/resource/en/user_manual/dm00342318.pdf

#include "stm32f7xx.h"

#define PLL_M 25
#define PLL_N 336
#define PLL_P 0
#define PLL_Q 7
#define SYS_FREQ 168000000

void rcc_config(void)

    RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN;
    PWR->CR1 = (PWR->CR1 & ~PWR_CR1_VOS_Msk)
            | PWR_CR1_VOS_1;
    RCC->CR |= RCC_CR_HSEON;
    while ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) == 0);
    RCC->PLLCFGR = PLL_M | (PLL_N << 6) | (PLL_P << 16) | RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE | (PLL_Q << 24);
    RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;
    RCC->CFGR = (RCC->CFGR & ~(RCC_CFGR_HPRE_Msk | RCC_CFGR_PPRE1_Msk | RCC_CFGR_PPRE2_Msk))
            | RCC_CFGR_HPRE_DIV1
            | RCC_CFGR_PPRE2_DIV2
            | RCC_CFGR_PPRE1_DIV4;
    FLASH->ACR = FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_ARTEN | FLASH_ACR_LATENCY_5WS;
    while ((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0);
    while ((PWR->CSR1 & PWR_CSR1_VOSRDY) == 0);
    RCC->CFGR &= RCC_CFGR_SW;
    RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_PLL;
    while ((RCC->CFGR & RCC_CFGR_SWS) != RCC_CFGR_SWS_PLL);


#define GPIO_OTYPE_PP 0
#define GPIO_OTYPE_OD 1
#define GPIO_PULLUP   1

void gpio_config_mode(GPIO_TypeDef* gpio, unsigned pin, unsigned mode)

    gpio->MODER = (gpio->MODER & ~(3u << (2 * pin))) | (mode << (2 * pin));

void gpio_config_in(GPIO_TypeDef* gpio, unsigned pin)

    gpio_config_mode(gpio, pin, 0);

void gpio_config_out(GPIO_TypeDef* gpio, unsigned pin, unsigned otype, unsigned ospeed)

    gpio_config_mode(gpio, pin, 1);
    gpio->OTYPER  = (gpio->OTYPER  & ~(1u << (1 * pin))) | (otype  << (1 * pin));
    gpio->OSPEEDR = (gpio->OSPEEDR & ~(3u << (2 * pin))) | (ospeed << (2 * pin));

void gpio_config_af(GPIO_TypeDef* gpio, unsigned pin, unsigned af)

    gpio_config_mode(gpio, pin, 2);
    unsigned pin_group = pin >> 3;
    unsigned pin_offset = pin & 7;
    gpio->AFR[pin_group] = (gpio->AFR[pin_group] & ~(0xf << (pin_offset * 4)))
            | (af << (pin_offset * 4));

void gpio_config_pullup(GPIO_TypeDef* gpio, unsigned pin, unsigned pupd)

    gpio->PUPDR = (gpio->PUPDR   & ~(3u << (2 * pin))) | (pupd   << (2 * pin));


USB_OTG_GlobalTypeDef *usb = USB_OTG_FS;
USB_OTG_DeviceTypeDef *usb_dev = (USB_OTG_DeviceTypeDef *)(USB_OTG_FS_PERIPH_BASE + USB_OTG_DEVICE_BASE);

void usb_config(void)

    /* The application must program this register before starting any transactions
     * on either the AHB or the USB. Do not make changes to this register after
     * the initial programming. */
    usb->GUSBCFG |= USB_OTG_GUSBCFG_PHYSEL; // TODO: no effect for F7, read-only bit
//  usb->GUSBCFG |= USB_OTG_GUSBCFG_FDMOD;
    /* After setting the force bit, the application must wait at least * 25 ms
     * before the change takes effect. */
    delay_ms(25);

    // USB core reset
    while ((usb->GRSTCTL & USB_OTG_GRSTCTL_AHBIDL) == 0);
    usb->GRSTCTL |= USB_OTG_GRSTCTL_CSRST;
    while ((usb->GRSTCTL & USB_OTG_GRSTCTL_CSRST) != 0);
    delay_us(1); // actually, 3 PHY clocks

    usb_dev->DCFG = USB_OTG_DCFG_DSPD_0 | USB_OTG_DCFG_DSPD_1; // full speed
//  usb->GAHBCFG = 0;
//  usb->PCGCTL = 0;
    usb->GCCFG |= USB_OTG_GCCFG_VBDEN; // VBUS detection
    usb->GCCFG |= USB_OTG_GCCFG_PWRDWN; // enable PHY

/// usb->GINTSTS= 0xFFFFFFFF;
//  usb->GINTMSK = 0;
//  usb->GINTSTS = 0xFFFFFFFF;
//  usb->GAHBCFG |= USB_OTG_GAHBCFG_GINT;


void usb_poll(void)

    uint32_t intsts = usb->GINTSTS;
    if (intsts & USB_OTG_GINTSTS_USBRST)
        usb->GINTSTS = USB_OTG_GINTSTS_USBRST;
    if (intsts & USB_OTG_GINTSTS_RSTDET)
        usb->GINTSTS = USB_OTG_GINTSTS_RSTDET;
    if (intsts & USB_OTG_GINTSTS_ENUMDNE)
        usb->GINTSTS = USB_OTG_GINTSTS_ENUMDNE;
    if (intsts & USB_OTG_GINTSTS_CIDSCHG)
        usb->GINTSTS = USB_OTG_GINTSTS_CIDSCHG;
    if (intsts & USB_OTG_GINTSTS_SRQINT)
        usb->GINTSTS = USB_OTG_GINTSTS_SRQINT;


#define LED_PIN 5
#define USB_AF 10

int main()

    rcc_config();

    SysTick->LOAD = 0xffffffu;
    SysTick->VAL = 0;
    SysTick->CTRL = 5;

    RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOAEN;
    gpio_config_out(GPIOA, LED_PIN, GPIO_OTYPE_PP, 0);
    gpio_config_af(GPIOA,  9, USB_AF); // VBUS_DET
    gpio_config_af(GPIOA, 10, USB_AF); // ID
    gpio_config_af(GPIOA, 11, USB_AF); // DM
    gpio_config_af(GPIOA, 12, USB_AF); // DP

    RCC->AHB2ENR |= RCC_AHB2ENR_OTGFSEN;
    usb_config();
    while (1)
        usb_poll();

【参考方案1】：

当然。

OTG_FS_DCTL 寄存器：

位 1

SDIS：

软断开应用程序使用该位发出信号 USB OTG 内核执行软断开。只要这个位是 设置，主机看不到设备已连接，并且 设备不接收 USB 上的信号。核心停留在 断开连接状态，直到应用程序清除该位。 0：正常 手术。当该位在软断开后清零时，内核 向 USB 主机生成设备连接事件。当设备是 重新连接后，USB 主机重新启动设备枚举。 1：核心 向 USB 主机生成设备断开连接事件。

来自 STM32F411 手册：

复位值：0x0000 0000

来自STM32F723手册：

复位值：0x0000 0002

除非应用程序修改了复位值，否则 STM32F7 USB 模块以“软断开”状态启动，而 STM32F4 在检测到 VBUS 后立即尝试连接。文档（例如第 32.6.2 节外围状态）根本没有提到这个事实。

在我的例子中，清除 SDIS 位启用成功的连接握手。