2021-07-22项目介绍

项目介绍

刚好手头上完成了一个项目，是基于stm32的USB HOST MTP协议开发的项目。现在已经完成移植，做成产品。出于对产品保密考虑，这里只说协议的实现。MTP协议 有专门的USB_MTP协议规范说明:mtp_specification__v1.0 。本次项目是基于ST官方库来做USB主机协议实现的。

USB 简介

USB分为主机host和从机device，单个USB总线上，只能有一个Host，USB中的Host端，负责所有底层的数据传输的控制，本项目把手机做device，单片机做host。当一个USB设备插入主机后，会有以下活动：

1. 当设备插入主机，主机会检测设备的插入，如图：
   
   上图为USB全速设备和高速设备插入检测，当全速设备插入时，D+会被拉高，此时主机检测到有设备插入。

2. 供电；

3. 主机复位；

4. 主机向设备获取Device Descriptor前8个字节信息；

5. 分配地址；

6. 获取Device Descriptor；

7. 获取Configuration Descriptor；

8. 获取String Descriptor ( 可选 )；

9. 配置。

枚举过程

这个很重要，枚举就是主机获得设备的基本信息，知道设备是什么样的设备，如何进行通信，这样主机就可以根据这些信息来加载合适的驱动程序。调试USB设备，很重要的一点就是USB的枚举过程，只要枚举成功了，那么就已经成功大半了。

描述符（Descriptor）

一设备描述符有多个配置描述符，一个配置描述符有多个接口描述符，配置描述符和接口描述符放在一起实现的。一个接口描述符有多个端点描述符。

USB 设备描述符⽰例

下面是 USB 远程 NDIS 以太网设备的示例描述符集。 它包括 CDC 通信类接口和 CDC 数据类接口。 设备描述符 是独立返回的。 配置描述符和所有以下描述符将作为单个块以显示的顺序返回

0 bLength 1 0x12 此描述符的大小 （以字节为单位）
1 bDescriptorType 1 0x01 设备描述符
2 bcdUSB 2 0x0110 1.1-当前版本的 USB 规范
4 bDeviceClass 1 0x02 通信设备类
5 bDeviceSubClass 1 0x00 未使用
6 bDeviceProtocol 1 0x00 未使用
7 bMaxPacketSize0 1 0x08 控制管道上的最 大数据包大小
8 idVendor 2 0xXXXX 供应商 ID
10 idProduct 2 0xXXXX 产品 ID
12 bcdDevice 2 0xXXXX 设备发行代码
14 iManufacturer 1 0x01 制造商字符串的 索引
15 iProduct 1 0x02 产品字符串索引
16 iSerialNumber 1 0x03 设备序列号字符 串的索引
17 bNumConfigurati ons 1 0x01 一个配置

配置描述符

配置描述符：配置描述符定义了设备的配置信息，一个设备可以有多个 配置描述符.

typedef struct _USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_
{
    BYTE      bLength,
    BYTE      bDescriptorType,
    WORD    wTotalLength,
    BYTE      bNumInterfaces,
    BYTE      bConfigurationValue,
    BYTE      iConfiguration,
    BYTE      bmAttributes,
    BYTE      MaxPower
}USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR;

bLength : 描述符大小．固定为0x09．
bDescriptorType : 配置描述符类型．固定为0x02．
wTotalLength : 返回整个数据的长度．指此配置返回的配置描述符，接口描述符以及端点描述符的全部大小．
bNumInterfaces : 配置所支持的接口数．指该配置配备的接口数量，也表示该配置下接口描述符数量．
bConfigurationValue : 作为Set Configuration的一个参数选择配置值．
iConfiguration : 用于描述该配置字符串描述符的索引．
bmAttributes : 供电模式选择．Bit4-0保留，D7:总线供电，D6:自供电，D5:远程唤醒．
MaxPower : 总线供电的USB设备的最大消耗电流．以2mA为单位．

端点描述符

端点描述符 USB设备中的每个端点都有自己的端点描述符，由接口描述符中的bNumEndpoint决定其数量

typedef struct _USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_
{
    BYTE        bLength,
    BYTE        bDescriptorType,
    BYTE        bEndpointAddress,
    BYTE        bmAttributes,
    WORD      wMaxPacketSize,
    BYTE        bInterval
}USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR;

bLength : 描述符大小．固定为0x07．
bDescriptorType : 接口描述符类型．固定为0x05．
bEndpointType : USB设备的端点地址．Bit7，方向，对于控制端点可以忽略，1/0:IN/OUT．Bit6-4，保留．BIt3-0：端点号．
bmAttributes : 端点属性．Bit7-2，保留．BIt1-0：00控制，01同步，02批量，03中断．
wMaxPacketSize : 本端点接收或发送的最大信息包大小．
bInterval : 轮训数据传送端点的时间间隔．对于批量传送和控制传送的端点忽略．对于同步传送的端点，必须为１，对于中断传送的端点，范围为１－２５５．
字符串描述符：其中字符串描述符是可选的．如果不支持字符串描述符，其设备，配置，接口描述符内的所有字符串描述符索引都必须为０

字符串描述符

字符串描述符 其中字符串描述符是可选的．如果不支持字符串描述符，其设备，配置，接口描述符内的所有字符串描述符索引都必须为０

typedef struct _USB_STRING_DESCRIPTION_
{
    BYTE      bLength,
    BYTE      bDescriptionType,
    BYTE      bString[1];
}USB_STRING_DESCRIPTION;

bLength : 描述符大小．由整个字符串的长度加上bLength和bDescriptorType的长度决定．
bDescriptorType : 接口描述符类型．固定为0x03．
bString1 : Unicode编码字符串．

MTP协议

MTP的全称是Media Transfer Protocol（媒体传输协议），它是微软公司提出的一套媒体文件传输协议。Android从3.0开始支持MTP。TP的使用者包括两个部分，分别是Initiator和Responder。

Initiator：主要是指USB Host，例如PC机，笔记本等。协议规定所有MTP操作只能由Initator发起。
Responder：一般是诸如数码相机、智能手机等存储媒体文件的设备。Responder在MTP中的作用就是处理Initator发起的请求。同时，它还会根据自身状态的变化发送Event以通知Initiator

这里我们主要实现主机的MTP协议，它是基于PTP协议的。我们直接使用ST提供的USB HOST 库， 首先要注册MTP类，PTP类和MTP类的注册码不同。
PTP和MTP注册码

/*Communication Class codes*/
#define USB_MTP_CLASS                                           0xFFU//0x06U /* Still File Class)*/
#define USB_PTP_CLASS                                           0x06U /* Still Image Class)*/

修改usb_host.c文件注册MTP类

  if (USBH_RegisterClass(&hUsbHostFS, USBH_MTP_CLASS) != USBH_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

添加圈内库文件，在ST官网中有提供

MTP协议实现文件的上传与下载功能

要用到几个函数：

设定内容居中、居左、居右

使用:---------:居中
使用:----------居左
使用----------:居右

SmartyPants

SmartyPants将ASCII标点字符转换为“智能”印刷标点HTML实体。例如：

创建一个自定义列表

Markdown

Text-to- HTML conversion tool

Authors

John

Luke

如何创建一个注脚

一个具有注脚的文本。¹

注释也是必不可少的

Markdown将文本转换为 HTML。

KaTeX数学公式

您可以使用渲染LaTeX数学表达式 KaTeX:

Gamma公式展示 $\Gamma (n)=(n-1)!\forall n\in \mathbb{N}$ 是通过欧拉积分

$$\Gamma (z)={\int }_0^{\infty }{t}^{z-1}{e}^{-t}dt.$$

你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.

新的甘特图功能，丰富你的文章

• 关于 甘特图 语法，参考 这儿,

UML 图表

可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图：

这将产生一个流程图。:

• 关于 Mermaid 语法，参考 这儿,

FLowchart流程图

我们依旧会支持flowchart的流程图：

• 关于 Flowchart流程图 语法，参考 这儿.

导出与导入

导出

如果你想尝试使用此编辑器, 你可以在此篇文章任意编辑。当你完成了一篇文章的写作, 在上方工具栏找到 文章导出 ，生成一个.md文件或者.html文件进行本地保存。

导入

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最后

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